CN108359899A - 一种超高强结构钢bg960及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于特殊钢种制备工艺技术领域，特别提供了一种超高强结构钢BG960及制备方法，产品按重量百分比计，包括如下组分，C：0.15～0.17％，Mn：1.10～1.30％，Si：0.20‑0.30％，Al：0.010‑0.030％，Cr：0.45‑0.55％，Mo：0.35‑0.45％，Ti：0.015‑0.030％，Nb：0.020‑0.030％，V：0.030‑0.040％，Ni：020‑0.30％，B：0.0010‑0.0018％，P≤0.010％，S≤0.002％，N≤0.045％，O≤0.002％，余量为Fe及不可避免夹杂物。本发明通过控制成分种类及含量以及工艺参数，得到韧塑性更好的BG960。

Description

一种超高强结构钢BG960及制备方法
技术领域
本发明属于特殊钢种制备工艺技术领域，特别提供了一种超高强结构钢BG960及制备方法。
背景技术
为提高设备效率、降低能耗和减少自重，工程机械不断高参数化、大型化和轻型化方向发展，为满足上述要求，必须大量采用高强度钢。与国外先进水平相比，我国屈服强度900MPa级以上超高强度结构板尚不能完全国产，需要大量进口。本生产工艺技术把实验钢加热升温使其奥氏体化，经过控轧控冷技术将钢板材料从奥氏体组织转变成贝氏体组织，获得高强度的钢卷，后续再进行淬火+回火的调质热处理达到960级别超高强度。
当前严峻的市场竞争条件下，各钢厂不但要给下游企业提供优质的钢材，还需考虑到成本问题。目前各家生产的960MPa级的超高强钢主要为调质钢，向钢中加入大量的合金元素，主要存在如下技术问题：
1.强韧性匹配
对于超高强钢来说，其韧塑相对较低，特别是低温韧性；
2.保证淬透性和冷却速率
由于后续还有调质处理，需要有足够的淬透性，冷却速率需要超过临界冷速；
3.钢板板型不佳
特别是薄规格钢板(不大于6mm)基本上还不能批量稳定生产；
4.合金化成本较高
特别是在当前经济增长乏力、成本高的背景下，钢铁生产企业和用户企业均深感压力。
因此，如何以低成本的方式稳定提高超高强度的韧塑性及淬透性；如何通过工艺手段保证冷却速率和板型成为目前钢厂和工程机械用户都非常关心的焦点问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种超高强结构钢BG960及制备方法，通过控制成分种类及含量以及工艺参数，得到韧塑性更好的BG960。
本发明是这样实现的，提供一种超高强结构钢BG960，按重量百分比计，包括如下组分，C：0.15～0.17％，Mn：1.10～1.30％，Si：0.20-0.30％，Al：0.010-0.030％，Cr：0.45-0.55％，Mo：0.35-0.45％，Ti：0.015-0.030％，Nb：0.020-0.030％，V：0.030-0.040％，Ni：020-0.30％，B：0.0010-0.0018％，P≤0.010％，S≤0.002％，N≤0.045％，O≤0.002％，余量为Fe及不可避免夹杂物。
还提供一种制备上述超高强结构钢BG960的方法，按常规方法制备，并且：
加热工序中，加热温度1200～1250℃，保温时间30分钟；
精轧工序中，精轧压缩比3-5；
热处理工序中，550-600℃回火。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)成分设计上，合金含量较低，钢液纯净，在保证优异性能的基础上，节约成本；
(2)较高的压缩比，改善成品的组织和性能；
(3)力学性能上，各项指标达到要求，且富余量较充足，尤其-40℃的低温冲击韧性十分优异；
(4)板型控制上，针对6.0mm厚度以下高强钢，板型较难控制，本工艺采用合理的较高加热温度、较高卷曲温度等措施保证板型优良；
(5)合理的调质工艺，减少能源消耗，降低成本，保护环境；
(6)通过本工艺生产的高强钢，以优异的性能和良好的板型及质量，完全满足用户的使用需求，在机械工程等领域促进设备的轻量化、大型化；
(7)使用本技术生产的高强钢，降低了企业的成本，体现出较高的成品质量和成品率，具有很好的经济效益。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例、
按照如下方法进行本发明提供的超高强结构钢BG960的制备：
一、炼钢
1、铁水预处理工序
预处理入炉S≤0.006％，扒净渣；采用精料废钢。
2、转炉工序
转炉拉碳一次命中、避免点吹；出钢采用高锰、硅铁、钼铁；出钢前钢包氩气吹扫，控制出钢口、避免散流，钢包Als按0.010～0.030％控制；要求钢包N≤25ppm。
3、精炼工序
采用LF+RH双路径工序，对气体含量要求严格控制。要求LF处理过程保持微正压，严格控制LF增N，要求增N量≤10ppm；LF采用活性石灰、萤石造流动性好的还原渣，严格控制吹氩强度，尽量避免钢液裸露；采用硅钙线钙处理，喂CaSi线500米，使夹杂物充分的球化，改善产品性能。
4、连铸工序
全程进行保护浇注。开浇前采用氩气吹扫中包，浇注过程做到无钢液裸露，严格控制水口吸N，控制增N≤5ppm；采用高碱度中包渣，以便钢中夹杂物的去除；浇钢过程投入轻压下功能；浇钢过程保持恒拉速；连铸过热度控制目标不大于25℃。板坯热过热装,剩余板坯放置在库内缓冷区。
二、热轧
1、加热炉部分
加热温度1210～1260℃，目标出炉温度1200～1250℃。控制加热炉炉膛气氛，减少铸坯氧化铁皮的生成，保证加热温度均匀，为保证板型提供基础。
2、轧制、卷取部分
荒轧道次选择3+3模式控制；做好精轧模型的负荷分配，保证轧制稳定性；终轧温度：≥850；卷取温度：≥600，冷却模式采用第二组开冷，间歇方式。保证终轧、卷取温度的精确控制；根据带钢表面的实际情况，选择性的投入F1、F2机后小除鳞；优化调整机架间冷却水量的控制。
三、热处理
加热采用中频电加热及电阻加热模式，前部采用中频电加热，10-15秒时间内将钢带加热至720℃，后部采用电阻加热，2分钟时间内加热到900℃，保温若干分钟后，采用气雾加风冷方式进行淬火，后续600℃回火15分钟。
按照本发明提供的方法和其他工艺制备的BG960参数对比见下表，可知，本工艺产品在保证强度符合标准且有充分富余量的情况下，具有更好的韧塑性。
牌号 延伸率 冲击功
BG960 ≥10 零下40摄氏度≥27J
本工艺 15.5 60/60/66
其他工艺 14 47/63/41

Claims (2)

1.一种超高强结构钢BG960，其特征在于，按重量百分比计，包括如下组分，C：0.15～0.17％，Mn：1.10～1.30％，Si：0.20-0.30％，Al：0.010-0.030％，Cr：0.45-0.55％，Mo：0.35-0.45％，Ti：0.015-0.030％，Nb：0.020-0.030％，V：0.030-0.040％，Ni：020-0.30％，B：0.0010-0.0018％，P≤0.010％，S≤0.002％，N≤0.045％，O≤0.002％，余量为Fe及不可避免夹杂物。
2.制备如权利要求1所述的超高强结构钢BG960的方法，按常规方法制备，其特征在于：
加热工序中，加热温度1200～1250℃，保温时间30分钟；
精轧工序中，精轧压缩比3-5；
热处理工序中，550-600℃回火。
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