CN109097701A - 一种合金结构用15MnVB钢板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种合金结构用15MnVB钢板及其生产方法,所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为C:0.14~0.18%,Si:0.20~0.37%,Mn:1.10~1.30%,P≤0.020%,S≤0.010%,V:0.07~0.12%,B:0.0005~0.0035%,余量为Fe和不可避免的杂质;所述生产方法包含炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序。本发明生产的钢板厚度为10~20mm,钢板屈服强度Rel:330~440MPa、抗拉强度Rm:470~580MPa、延伸率≥23%,钢板成分分布均匀、强度适中的特点,完全满足工程应用要求,适合于连杆螺栓、汽缸盖螺栓、半轴螺栓等结构件的使用。

Description

一种合金结构用15MnVB钢板及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种合金结构用15MnVB钢板及其生产方法。
背景技术
15MnVB合金结构钢,属于低碳合金结构钢,主要应用于汽车上的连杆螺栓、半轴螺栓等部件。
近年来,随着国内经济的迅猛发展及汽车消费水平的提高,对制造厂产品的安全系数提出了更高要求,比如说结构的稳定性及驾驶操作性,迫使钢板制造厂对钢板的性能提出了更高要求。
传统的钢板只要满足GB/T 3077性能指标即合格,但是,随着市场对15MnVB合金结构钢板的需求越来越大,设计要求也随之提高,目前已将性能指标提高,特别是抗拉强度提高近20MPa,同时对钢板的内部质量要求严格,迫使钢板生产企业亟需对现有工序进行优化,才能满足设计需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种合金结构用15MnVB钢板;本发明还提供了一种合金结构用15MnVB钢板的生产方法。
为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案是:一种合金结构用15MnVB钢板,所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.14~0.18%,Si:0.20~0.37%,Mn:1.10~1.30%,P≤0.020%,S≤0.010%,V:0.07~0.12%,B:0.0005~0.0035%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述钢板厚度为10~20mm。
本发明所述钢板屈服强度Rel:330-440MPa,抗拉强度Rm:470-580MPa,延伸率≥23%。
本发明还提供了一种合金结构用15MnVB钢板的生产方法,所述生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序;所述炼钢工序,LF炉精炼总时间45~55min,VD炉真空保持时间15~25min;所述轧制工序,一阶段开轧温度1050~1100℃,终轧温度850~870℃;所述热处理工序,回火温度200~300℃。
本发明所述炼钢工序,采用转炉冶炼+LF炉精炼+VD炉真空处理,白渣保持时间30~40min,LF炉精炼总时间45~55min,VD炉真空保持时间15~25min。
本发明所述轧制工序,采用两阶段控制轧制,一阶段开轧温度1050~1100℃,晒钢厚度为H+50mm,所述H为成品钢板厚度,终轧温度850~870℃。
本发明所述热处理工序,采用回火工艺,回火温度200~300℃,保温时间2.0~2.5min/mm,即可得到所述的合金结构用15MnVB钢板。
本发明所述连铸工序,连铸中间包过热度控制为15~30℃,连铸下线堆垛缓冷20~24h,得到连铸坯。
本发明所述加热工序,连铸坯最高加热温度1260℃,均热段温度1230~1250℃,总加热时间10~13min/cm,确保钢坯烧透,温度均匀。
本发明合金结构用15MnVB钢板产品标准参考GB/T 3077-2015;产品性能检测方法标准参考GB/T 228.1。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:1、本发明合金结构用15MnVB钢板厚度为10~20mm,钢板屈服强度Rel:330-440MPa,抗拉强度Rm:470-580MPa,延伸率≥23%。2、本发明合金结构用15MnVB钢板具有成分分布均匀、强度适中的特点,完全满足工程应用要求,适合于连杆螺栓、汽缸盖螺栓、半轴螺栓等结构件的使用。3、本发明方法通过对炼钢精炼及真空过程进行控制,确保了钢板内部质量优良,同时通过轧钢两阶段轧制控制及后续回火工序控制,得到了性能优异的合金结构用15MnVB钢。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例合金结构用15MnVB钢板厚度为10mm,其化学成分组成及质量百分含量为:C:0.14%,Si:0.20%,Mn:1.30%,P:0.010%,S:0.005%,V:0.078%,B:0.0005%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例合金结构用15MnVB钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)炼钢工序:采用转炉冶炼+LF炉精炼+VD炉真空处理,白渣保持时间30min,LF炉精炼总时间45min,VD炉真空保持时间15min;
(2)连铸工序:连铸中间包过热度控制为15℃,连铸下线堆垛缓冷20h,得到连铸坯;
(3)加热工序:连铸坯最高加热温度1260℃,均热段温度1230℃,总加热时间10min/cm,确保钢坯烧透,温度均匀;
(4)轧制工序:两阶段控制轧制,一阶段开轧温度1050℃,晒钢厚度为60mm,终轧温度850℃;
(5)热处理工序:采用回火工艺,回火温度200℃,保温时间2.0min/mm,即可得到所述的合金结构用15MnVB钢板。
本实施例合金结构用15MnVB钢板的力学性能见表1。
实施例2
本实施例合金结构用15MnVB钢板厚度为13mm,其化学成分组成及质量百分含量为:C:0.18%,Si:0.37%,Mn:1.10%,P:0.008%,S:0.005%,V:0.07%,B:0.0035%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例合金结构用15MnVB钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)炼钢工序:采用转炉冶炼+LF炉精炼+VD炉真空处理,白渣保持时间40min,LF炉精炼总时间55min,VD炉真空保持时间25min;
(2)连铸工序:连铸中间包过热度控制为30℃,连铸下线堆垛缓冷24h,得到连铸坯;
(3)加热工序:连铸坯最高加热温度1260℃,均热段温度1250℃,总加热时间13min/cm,确保钢坯烧透,温度均匀;
(4)轧制工序:两阶段控制轧制,一阶段开轧温度1100℃,晒钢厚度为63mm,终轧温度870℃;
(5)热处理工序:采用回火工艺,回火温度300℃,保温时间2.5min/mm,即可得到所述的合金结构用15MnVB钢板。
本实施例合金结构用15MnVB钢板的力学性能见表1。
实施例3
本实施例合金结构用15MnVB钢板厚度为17mm,其化学成分组成及质量百分含量为:C:0.16%,Si:0.26%,Mn:1.26%,P:0.008%,S:0.006%,V:0.12%,B:0.0010%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例合金结构用15MnVB钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)炼钢工序:采用转炉冶炼+LF炉精炼+VD炉真空处理,白渣保持时间35min,LF炉精炼总时间50min,VD炉真空保持时间20min;
(2)连铸工序:连铸中间包过热度控制为20℃,连铸下线堆垛缓冷23h,得到连铸坯;
(3)加热工序:连铸坯最高加热温度1260℃,均热段温度1240℃,总加热时间12min/cm,确保钢坯烧透,温度均匀;
(4)轧制工序:两阶段控制轧制,一阶段开轧温度1070℃,晒钢厚度为67mm,终轧温度860℃;
(5)热处理工序:采用回火工艺,回火温度230℃,保温时间2.3min/mm,即可得到所述的合金结构用15MnVB钢板。
本实施例合金结构用15MnVB钢板的力学性能见表1。
实施例4
本实施例合金结构用15MnVB钢板厚度为20mm,其化学成分组成及质量百分含量为:C:0.15%,Si:0.27%,Mn:1.28%,P:0.009%,S:0.006%,V:0.080%,B:0.0012%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例合金结构用15MnVB钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)炼钢工序:采用转炉冶炼+LF炉精炼+VD炉真空处理,白渣保持时间38min,LF炉精炼总时间52min,VD炉真空保持时间23min;
(2)连铸工序:连铸中间包过热度控制为25℃,连铸下线堆垛缓冷22h,得到连铸坯;
(3)加热工序:连铸坯最高加热温度1260℃,均热段温度1245℃,总加热时间11min/cm,确保钢坯烧透,温度均匀;
(4)轧制工序:两阶段控制轧制,一阶段开轧温度1060℃,晒钢厚度为70mm、所述H为成品钢板厚度,终轧温度865℃;
(5)热处理工序:采用回火工艺,回火温度280℃,保温时间2.4min/mm,即可得到所述的合金结构用15MnVB钢板。
本实施例合金结构用15MnVB钢板的力学性能见表1。
实施例5
本实施例合金结构用15MnVB钢板厚度为15mm,其化学成分组成及质量百分含量为:C:0.17%,Si:0.25%,Mn:1.20%,P:0.020%,S:0.010%,V:0.088%,B:0.0015%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例合金结构用15MnVB钢板的生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)炼钢工序:采用转炉冶炼+LF炉精炼+VD炉真空处理,白渣保持时间32min,LF炉精炼总时间48min,VD炉真空保持时间17min;
(2)连铸工序:连铸中间包过热度控制为20℃,连铸下线堆垛缓冷21h,得到连铸坯;
(3)加热工序:连铸坯最高加热温度1260℃,均热段温度1235℃,总加热时间12min/cm,确保钢坯烧透,温度均匀;
(4)轧制工序:两阶段控制轧制,一阶段开轧温度1080℃,晒钢厚度为65mm,终轧温度855℃;
(5)热处理工序:采用回火工艺,回火温度230℃,保温时间2.1min/mm,即可得到所述的合金结构用15MnVB钢板。
本实施例合金结构用15MnVB钢板的力学性能见表1。
表1 实施例1-5合金结构用15MnVB钢板的力学性能
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种合金结构用15MnVB钢板,其特征在于,所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.14~0.18%,Si:0.20~0.37%,Mn:1.10~1.30%,P≤0.020%,S≤0.010%,V:0.07~0.12%,B:0.0005~0.0035%,余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种合金结构用15MnVB钢板,其特征在于,所述钢板厚度为10~20mm。
3.根据权利要求1所述的一种合金结构用15MnVB钢板,其特征在于,所述钢板屈服强度Rel:330~440MPa,抗拉强度Rm:470~580MPa,延伸率≥23%。
4.基于权利要求1-3任意一项所述的一种合金结构用15MnVB钢板的生产方法,其特征在于,所述生产方法包括炼钢、连铸、加热、轧制和热处理工序;所述炼钢工序,LF炉精炼总时间45~55min,VD炉真空保持时间15~25min;所述轧制工序,一阶段开轧温度1050~1100℃,终轧温度850~870℃;所述热处理工序,回火温度200~300℃。
5.根据权利要求4所述的一种合金结构用15MnVB钢板的生产方法,其特征在于,所述炼钢工序,采用转炉冶炼+LF炉精炼+VD炉真空处理,白渣保持时间30~40min,LF炉精炼总时间45~55min,VD炉真空保持时间15~25min。
6.根据权利要求4所述的一种合金结构用15MnVB钢板的生产方法,其特征在于,所述轧制工序,采用两阶段控制轧制,一阶段开轧温度1050~1100℃,晒钢厚度为H+50mm,所述H为成品钢板厚度,终轧温度850~870℃。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种合金结构用15MnVB钢板的生产方法,其特征在于,所述热处理工序,采用回火工艺,回火温度200~300℃,保温时间2.0~2.5min/mm。
8.根据权利要求4-6任意一项所述的一种合金结构用15MnVB钢板的生产方法,其特征在于,所述连铸工序,连铸中间包过热度控制为15~30℃,连铸下线堆垛缓冷20~24h,得到连铸坯。
9.根据权利要求4-6任意一项所述的一种合金结构用15MnVB钢板的生产方法,其特征在于,所述加热工序,连铸坯最高加热温度1260℃,均热段温度1230~1250℃,总加热时间10~13min/cm,确保钢坯烧透,温度均匀。
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