CN106591714A - 屈服强度700MPa级工程机械用钢板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种屈服强度700MPa级工程机械用钢板及其制备方法。所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.06～0.08％、Si：0.12～0.20％、Mn：1.70～1.80％、P：≤0.010％、S：≤0.005％、Nb：0.055～0.065％，Ti：0.095～0.105％，Mo：0.10～0.15％，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明提供的钢板通过合理的化学成分设计，同时采用Nb、Ti、Mo微合金化，通过热连轧工艺生产出满足屈服强度700MPa级工程机械用的高强钢板，既节约了合金和工序成本，又保证板形和表面质量，具有良好的冷成型性能以及焊接性能。

Description

屈服强度700MPa级工程机械用钢板及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金领域，特别涉及一种屈服强度700MPa级工程机械用钢板及其制备方法。
背景技术
热连轧高强度工程机械用钢主要应用于各类起重机、重型汽车、自卸车的伸缩臂及侧板、挡板，使用高强度钢可以减轻构件的重量，减轻设备的自重量，减少设备的燃料消耗，提高设备的工作效率。要求钢带具有良好的冷成型性能以及焊接性能。
现有技术公开的一些钢带制备工艺，例如：申请号为号200910083635.1的文献公布了一种生产屈服强度700MPa级高强钢的方法，申请号为201410806062.1的文献公布了一种屈服强度700MPa级别高强钢及其生产方法，申请号为201410810733.1的文献公布了一种屈服强度700MPa级调质高强钢及其生产。但是上述方法要么制备出的钢带的性能有待提高，要么生产成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种屈服强度700MPa级工程机械用钢板及其制备方法。
本发明提供一种屈服强度700MPa级工程机械用钢板，所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.06～0.08％、Si：0.12～0.20％、Mn：1.70～1.80％、P：≤0.010％、S：≤0.005％、Nb：0.055～0.065％，Ti：0.095～0.105％，Mo：0.10～0.15％，余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步地，所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.06～0.08％、Si：0.12～0.20％、Mn：1.70～1.80％、P：≤0.010％、S：≤0.005％、Nb：0.055～0.065％，Ti：0.095～0.105％，Mo：0.10～0.15％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明还提供一种上述屈服强度700MPa级工程机械用钢板的制备方法，其包括如下步骤：
步骤a、冶炼和浇铸，得到钢坯；
步骤b、加热和轧制
加热过程中，加热温度为1200℃～1250℃，总在炉时间≥270min；
轧制分为第一阶段轧制和第二阶段轧制：
所述第一阶段轧制在奥氏体再结晶区轧制，轧制过程中，开轧温度为1218～1225℃，第1～2道次压下量大于10％，其余至少有1～2道次压下率控制在20～40％；
所述第二阶段轧制在奥氏体未再结晶区轧制，开轧温度≤950℃，中间坯厚度为4～10倍成品厚度，轧制道次为13道次，终轧温度为840～880℃；
步骤c、冷却和卷取
冷却过程中，以以15～30℃/s的冷却速度冷却至540～580℃。
进一步地，所述步骤a具体包括：
将原料按配比加入真空冶炼炉，抽真空后启动进行熔化冶炼，待熔化后浇铸到钢模中，浇铸成型制得钢坯。
进一步地，所述步骤c具体包括：
轧制结束后，钢板进入层流冷却区域，以15～30℃/s的冷却速度冷却至540～580℃，之后装入卷取炉，最终得到屈服强度700MPa级工程机械用钢板。
本发明提供一种屈服强度700MPa级工程机械用钢板及其制备方法，该钢板通过合理的化学成分设计，同时采用Nb、Ti、Mo微合金化，通过热连轧工艺生产出满足屈服强度700MPa级工程机械用的高强钢板，既节约了合金和工序成本，又保证板形和表面质量，具有良好的冷成型性能以及焊接性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例1制备的钢板的金相组织图。
具体实施方式
本发明公开了一种屈服强度700MPa级工程机械用钢板及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明提供一种屈服强度700MPa级工程机械用钢板，所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.06～0.08％、Si：0.12～0.20％、Mn：1.70～1.80％、P：≤0.010％、S：≤0.005％、Nb：0.055～0.065％，Ti：0.095～0.105％，Mo：0.10～0.15％，余量为Fe和不可避免的杂质。
优选地，所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.06～0.08％、Si：0.12～0.20％、Mn：1.70～1.80％、P：≤0.010％、S：≤0.005％、Nb：0.055～0.065％，Ti：0.095～0.105％，Mo：0.10～0.15％，余量为Fe和不可避免的杂质。
相应的，本发明还提供一种上述钢板的制备方法，其包括如下步骤：
步骤a、冶炼和浇铸，得到钢坯；
步骤b、加热和轧制
加热过程中，加热温度为1200℃～1250℃，总在炉时间≥270min；
轧制分为第一阶段轧制和第二阶段轧制：
所述第一阶段轧制在奥氏体再结晶区轧制，轧制过程中，开轧温度为1218～1225℃，第1～2道次压下量大于10％，其余至少有1～2道次压下率控制在20～40％；
所述第二阶段轧制在奥氏体未再结晶区轧制，开轧温度≤950℃，中间坯厚度为4～10倍成品厚度，轧制道次为13道次，终轧温度为840～880℃；
步骤c、冷却和卷取
冷却过程中，以以15～30℃/s的冷却速度冷却至540～580℃。
优选的，上述步骤a具体可以包括：
将原料按配比加入真空冶炼炉，抽真空后启动进行熔化冶炼，待熔化后浇铸到钢模中，浇铸成型制得钢坯。
步骤b是加热和轧制的工序，此步骤中，可以用机械手将钢坯装入高温电阻炉中。控制加热温度为1200℃～1250℃，总在炉时间≥270min，确保钢坯温度均匀，待钢坯达到加热要求时，用机械手将钢坯送往轧机。采用两阶段控制轧制工艺，即奥氏体再结晶区轧制和奥氏体未再结晶区轧制。在奥氏体再结晶区轧制时，开轧温度为1200～1230℃，第1～2道次压下量应大于10％，其次至少有1～2道次压下率控制在20～40％，用以充分细化原始奥氏体晶粒；在奥氏体未再结晶区轧制时，此阶段的轧制使奥氏体伸长，晶界面积增加，同时变形导致晶粒内部导入大量的变形带，在其后γ→α相变时形核密度和形核点增多，α晶粒进一步细化。设定开轧温度≤950℃，中间坯厚度：4～10倍成品厚度，轧制道次：13道次，终轧温度：840～880℃。
上述步骤c具体可以包括：
轧制结束后，钢板进入层流冷却区域，以15～30℃/s的冷却速度冷却至540～580℃，之后装入卷取炉，最终得到屈服强度700MPa级工程机械用钢板。该钢板具有细小均匀的贝氏体和铁素体组织。
本发明提供一种屈服强度700MPa级工程机械用钢板及其制备方法，该钢板通过合理的化学成分设计，同时采用Nb、Ti、Mo微合金化，通过热连轧工艺生产出满足屈服强度700MPa级工程机械用的高强钢板，既节约了合金和工序成本，又保证板形和表面质量，具有良好的冷成型性能以及焊接性能。
下面结合实施例，进一步阐述本发明：
实施例1
按表1所示的化学成分冶炼，并浇铸成钢锭，将钢锭加热至1246℃，总在炉时间保温300分钟，在实验轧机上进行第一阶段轧制，即奥氏体再结晶区轧制，开轧温度为1223℃，第1～2道次压下量应大于10％，其次至少有1～2道次压下率控制在20～40％，当轧件厚度为42mm时，在辊道上待温至945℃，随后进行第二阶段轧制，即奥氏体未再结晶区轧制。终轧温度为846℃，成品钢板厚度为10mm。轧制结束后，钢板进入层流冷却装置，以23℃/s的速度冷却至556℃，之后装入模拟卷取炉。最后即可得到所述钢板。
请参见图1，该图为本实施例制备的钢板的金相组织图。由该图可知，钢板具有细小均匀的贝氏体和铁素体组织。
实施例2
实施方式同实施例1，其中加热温度为1242℃，总在炉时间保温312分钟，第一阶段轧制的开轧温度为1225℃，中间坯厚度为33mm，第二阶段轧制的开轧温度为940℃，终轧温度为862℃，成品钢板厚度为8mm。轧制结束后，钢板进入层流冷却装置，以21℃/s的速度冷却至562℃，之后装入模拟卷取炉。最后即可得到所述钢板。
实施例3
实施方式同实施例1，其中加热温度为1240℃，总在炉时间305分钟；第一阶段轧制的开轧温度为1218℃，中间坯厚度为30mm；第二阶段轧制的开轧温度为946℃，终轧温度为868℃，成品钢板厚度为6mm；轧制结束后，钢板进入层流冷却装置，以18℃/s的速度冷却至564℃，之后装入模拟卷取炉。最后即可得到所述钢板。
表1本发明实施例1～3的钢板化学成分(wt％)
实施例 C Si Mn P S Nb Ti Mo
1 0.070 0.18 1.74 0.009 0.003 0.058 0.100 0.121
2 0.068 0.20 1.71 0.008 0.002 0.062 0.095 0.116
3 0.072 0.16 1.78 0.008 0.003 0.061 0.097 0.124
对本发明实施例1～3制备的钢板进行力学性能检验，检验结果见表2。
表2本发明实施例1～3制备的钢板的力学性能
由上述内容可知，本发明提供的钢板的屈服强度大于等于700MPa，具有良好的冷成型性能以及焊接性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种屈服强度700MPa级工程机械用钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.06～0.08％、Si：0.12～0.20％、Mn：1.70～1.80％、P：≤0.010％、S：≤0.005％、Nb：0.055～0.065％，Ti：0.095～0.105％，Mo：0.10～0.15％，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比为C：0.06～0.08％、Si：0.12～0.20％、Mn：1.70～1.80％、P：≤0.010％、S：≤0.005％、Nb：0.055～0.065％，Ti：0.095～0.105％，Mo：0.10～0.15％，余量为Fe和不可避免的杂质。
3.权利要求1或2所述的屈服强度700MPa级工程机械用钢板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤a、冶炼和浇铸，得到钢坯；
步骤b、加热和轧制
加热过程中，加热温度为1200℃～1250℃，总在炉时间≥270min；
轧制分为第一阶段轧制和第二阶段轧制：
所述第一阶段轧制在奥氏体再结晶区轧制，轧制过程中，开轧温度为1218～1225℃，第1～2道次压下量大于10％，其余至少有1～2道次压下率控制在20～40％；
所述第二阶段轧制在奥氏体未再结晶区轧制，开轧温度≤950℃，中间坯厚度为4～10倍成品厚度，轧制道次为13道次，终轧温度为840～880℃；
步骤c、冷却和卷取
冷却过程中，以以15～30℃/s的冷却速度冷却至540～580℃。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a具体包括：
将原料按配比加入真空冶炼炉，抽真空后启动进行熔化冶炼，待熔化后浇铸到钢模中，浇铸成型制得钢坯。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤c具体包括：
轧制结束后，钢板进入层流冷却区域，以15～30℃/s的冷却速度冷却至540～580℃，之后装入卷取炉，最终得到屈服强度700MPa级工程机械用钢板。
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