一种具备优良低温韧性的超高强度钢板及其生产方法专利检索-冲击冷却空气动力学专利检索查询-专利查询网

一种具备优良低温韧性的超高强度 钢板及其生产方法

阅读：183发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种具备优良低温韧性的超高强度钢板及其生产方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种具备优良低温韧性的超高强度钢板及其生产方法，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.16～0.19%，Si：≤0.40%，Mn：1.20～1.30%，P≤0.008%，S≤0.003%，Cr：0.20～0.35%，Mo：0.20～0.35%，Ni：0.50～0.60%，Al：0.020～0.040%，Nb：0.020～0.040%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序。本发明钢板具有超高强度、低温韧性优良、性能均匀的特点。，下面是一种具备优良低温韧性的超高强度钢板及其生产方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种具备优良低温韧性的超高强度钢板，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：0.16～0.19%，Si：≤0.40%，Mn：1.20～1.30%，P≤0.008%，S≤0.003%，Cr：0.20～0.35%，Mo：0.20～0.35%，Ni：0.50～0.60%，Al：0.020～0.040%，Nb：0.020～
0.040%，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种具备优良低温韧性的超高强度钢板，其特征在于，所述钢板厚度为8～25mm。
3.根据权利要求1所述的一种具备优良低温韧性的超高强度钢板，其特征在于，所述钢板屈服强度≥1100MPa，抗拉强度1200-1500MPa，延伸率≥10%，-40℃冲击功平均值≥36J。
4.一种权利要求1-3任意一项所述的一种具备优良低温韧性的超高强度钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序；所述轧制工序，采用两阶段轧制工艺，第一阶段为再结晶区，第二阶段为未再结晶区；所述热处理工序，采用淬火＋回火处理工艺。
5.根据权利要求4所述的一种具备优良低温韧性的超高强度钢板的生产方法，其特征在于，所述冶炼工序，将钢水先经电炉冶炼至P≤0.010%后送入LF炉精炼并调整成分，精炼总时间≥70min，白渣保持时间≥30min，确保造渣良好；之后转入真空脱气炉即VD炉进行真空处理，真空度≤66Pa，真空保持时间≥25min，软吹10-15min后吊包。
6.根据权利要求4所述的一种具备优良低温韧性的超高强度钢板的生产方法，其特征在于，所述加热工序，铸坯均热炉加热，最高加热温度1260℃，均热温度1220～1240℃，加热过程中不允许某段烧咀全关。
7.根据权利要求4所述的一种具备优良低温韧性的超高强度钢板的生产方法，其特征在于，所述轧制工序，第一阶段开轧温度为1080～1120℃，终轧温度950-980℃，单道次压下量为15～25%，累计压下率为35～50%，抢温轧制增大压下量。
8.根据权利要求4所述的一种具备优良低温韧性的超高强度钢板的生产方法，其特征在于，第二阶段开轧温度≤880℃，终轧温度800-840℃，晾钢厚度为3倍钢板厚度，累计压下率为30～55%，单道次压下率≥10%的不少于3道次。
9.根据权利要求4所述的一种具备优良低温韧性的超高强度钢板的生产方法，其特征在于，所述轧后冷却工序，钢板轧后空冷至室温。
10.根据权利要求4所述的一种具备优良低温韧性的超高强度钢板板的生产方法，其特征在于，所述热处理工序，淬火温度890～910℃、保温时间PLC+30min，淬火后水冷至室温；
回火温度180～210℃、保温时间4.5min/mm，回火后空冷制得成品钢板。

说明书全文

一种具备优良低温韧性的超高强度钢板及其生产方法

技术领域

[0001] 本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种具备优良低温韧性的超高强度钢板及其生产方法。

背景技术

[0002] 屈服强度1100MPa以上级别调质高强钢，主要用于大型履带式起重机的臂架、拉板等关键部位，对钢板的力学性能、表面质量及平直度等方面要求更高，最大厚度达到40mm。国内大型工程机械制造企业目前主要从国外直接采购使用该级别钢种，或者采用该钢种加工成型的拉板、吊臂等零部件。最近几年，随着国内及国际形势的发展，工程机械行业从安全、减轻自重及降低能耗的角度出发，对超高强度钢板的需求日益增加，同时国内制造企业制造水平的不断提高，采购钢板自主加工零部件的需求越来越多，年需求量约在1500-2000吨左右，国际上主要有蒂森克虏伯公司的XAB1100、瑞典SSAB公司的WELDOX1100E和JFE公司的HYD1100LE等同级别钢种。其中 WELDOX1300 是目前世界上强度最高的结构钢，最小屈服强度为1300 MPa，且具有高韧性，在-40℃时仍能保证其良好的冲击韧性。

[0003] 目前在国内形成批量稳定供货的主要是SSAB和JFE，国内工程机械厂家容易受到价格高、订货周期长、部分钢板不平度无法满足使用要求等因素影响，所以国内工程机械厂家也有采用国产钢板的意愿。

[0004] 在此背景下，通过优化成分设计及工艺改进开发了一种具备优良低温韧性的调质型超高强度的钢板。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种具备优良低温韧性的超高强度钢板；本发明还提供了一种具备优良低温韧性的超高强度钢板的生产方法。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种具备优良低温韧性的超高强度钢板，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.16～0.19%，Si：≤0.40%，Mn：1.20～1.30%，P≤0.008%，S≤0.003%，Cr：0.20～0.35%，Mo：0.20～0.35%，Ni：0.50～0.60%，Al：0.020～0.040%，Nb：0.020～0.040%，余量为Fe和不可避免的杂质；
本发明所述钢板厚度为8～25mm。

[0007] 本发明所述钢板硬度：屈服强度≥1100MPa，抗拉强度：1200-1500MPa，延伸率≥10%，-40℃冲击功平均值≥36J。

[0008] 本发明还提供了一种具备优良低温韧性的超高强度钢板的生产方法，所述生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序；所述轧制工序，采用两阶段轧制工艺，第一阶段为再结晶区，第二阶段为未再结晶区；所述热处理工序，采用淬火＋回火处理工艺。

[0009] 本发明所述冶炼工序，将钢水先经电炉冶炼至P≤0.010%后送入LF炉精炼并调整成分，精炼总时间≥70min，白渣保持时间≥30min，确保造渣良好；之后转入真空脱气炉（VD炉）进行真空处理，真空度≤66Pa，真空保持时间≥25min，软吹10-15min后吊包。

[0010] 本发明所述连铸工序，将冶炼后的钢水进行连铸作业，得到连铸坯；利用火焰清理，清理掉钢坯表面存在的裂纹、皮下气泡等缺陷。

[0011] 本发明所述加热工序，铸坯均热炉加热，最高加热温度1260℃，均热温度1220～1240℃，加热过程中不允许某段烧咀全关。

[0012] 本发明所述轧制工序，所述轧制工序，第一阶段开轧温度为1080～1120℃，终轧温度950-980℃，单道次压下量为15～25%，累计压下率为35～50%，抢温轧制尽量增大压下量；第二阶段开轧温度≤880℃，终轧温度800-840℃，晾钢厚度为3倍钢板厚度，累计压下率为
30～55%，单道次压下率≥10%的不少于3道次。

[0013] 本发明所述轧后冷却工序，钢板轧后空冷至室温，确保钢板板形良好。

[0014] 本发明所述热处理工序，淬火温度890～910℃、保温时间PLC+30min，淬火后水冷至室温；回火温度180～210℃、保温时间4.5min/mm（即按钢板厚度的毫米数，每毫米加热4.0分钟计算），回火后空冷制得成品钢板。

[0015] 本发明一种具备优良低温韧性的超高强度钢板的性能检测方法标准参考GB/T 231.1、GB/T229。

[0016] 本发明的室温为0-40℃。

[0017] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过调整C、Mn、Cr、Mo、Ni等成分，严格控制P、S等杂质元素含量，采用合适的冶炼、加热、轧制、热处理等工艺技术，获得了均匀细小的组织结构和优良的力学性能。

[0018] 2、本发明所得钢板硬度：屈服强度≥1100MPa，抗拉强度：1200-1500MPa，延伸率≥10%，-40℃冲击功平均值≥36J。

具体实施方式

[0019] 下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

[0020] 实施例1本实施例具备超高硬度及优良低温韧性的钢板厚度为8mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.16%，Si：0.35%，Mn：1.25%，P：0.008%，S：0.002%，Cr：0.28%，Mo：0.24%，Ni：
0.52%，Al：0.026%，Nb：0.025%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0021] 本实施例一种具备优良低温韧性的调质型超高强度的钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：（1）冶炼工序：将钢水先经电炉冶炼至P：0.009%后送入LF炉精炼并调整成分，精炼总时间75min，白渣保持时间30min，确保造渣良好；之后转入真空脱气炉（VD炉）进行真空处理，真空度66Pa，真空保持时间25min，软吹10min后吊包；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸作业，得到连铸坯；利用火焰清理，清理掉钢坯表面存在的裂纹、皮下气泡等缺陷；
（3）加热工序：铸坯均热炉加热，最高加热温度1260℃，均热温度1240℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，第一阶段为再结晶区，第二阶段为未再结晶区；第一阶段，开轧温度为1080℃，终轧温度950℃，最大单道次压下量为20%，累计压下率为45%；
第二阶段，开轧温度880℃，终轧温度840℃，晾钢厚度为3倍钢板厚度，累计压下率为55%，单道次压下率12%的为3道次，轧制后得到半成品钢板；
（5）轧后冷却工序：半成品钢板轧后空冷至室温；
（6）热处理工序：采用淬火＋回火处理工艺，淬火温度890℃、保温时间PLC+30min，淬火后水冷至室温；回火温度180℃、保温时间4.5min/mm，回火后空冷制得成品钢板。

[0022] 本实施例钢板力学性能：屈服强度：1132MPa，抗拉强度：1289MPa，延伸率：12%，-40℃冲击功平均值：56J。

[0023] 实施例2本实施例具备超高硬度及优良低温韧性的钢板厚度为12mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.18%，Si：0.31%，Mn：1.22%，P：0.008%，S：0.002%，Cr：0.27%，Mo：0.35%，Ni：
0.51%，Al：0.020%，Nb：0.027%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0024] 本实施例一种具备优良低温韧性的调质型超高强度的钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：（1）冶炼工序：将钢水先经电炉冶炼至P：0.010%后送入LF炉精炼并调整成分，精炼总时间72min，白渣保持时间35min，确保造渣良好；之后转入真空脱气炉（VD炉）进行真空处理，真空度66Pa，真空保持时间30min，软吹15min后吊包；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸作业，得到连铸坯；利用火焰清理，清理掉钢坯表面存在的裂纹、皮下气泡等缺陷；
（3）加热工序：铸坯均热炉加热，最高加热温度1260℃，均热温度1230℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，第一阶段为再结晶区，第二阶段为未再结晶区；第一阶段，开轧温度为1100℃，终轧温度980℃，最大单道次压下量为15%，累计压下率为40%；
第二阶段，开轧温度860℃，终轧温度820℃，晾钢厚度为3倍钢板厚度，累计压下率为55%，单道次压下率15%的为4道次，轧制后得到半成品钢板；
（5）轧后冷却工序：半成品钢板轧后空冷至室温；
（6）热处理工序：采用淬火＋回火处理工艺，淬火温度910℃、保温时间PLC+30min，淬火后水冷至室温；回火温度180℃、保温时间4.5min/mm，回火后空冷制得成品钢板。

[0025] 本实施例钢板力学性能：屈服强度：1100MPa，抗拉强度：1312MPa，延伸率：11%，-40℃冲击功平均值：52J。

[0026] 实施例3本实施例具备超高硬度及优良低温韧性的钢板厚度为18mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.19%，Si：0.32%，Mn：1.30%，P：0.007%，S：0.001%，Cr：0.30%，Mo：0.32%，Ni：
0.57%，Al：0.032%，Nb：0.032%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0027] 本实施例一种具备优良低温韧性的调质型超高强度的钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：（1）冶炼工序：将钢水先经电炉冶炼至P：0.007%后送入LF炉精炼并调整成分，精炼总时间70min，白渣保持时间30min，确保造渣良好；之后转入真空脱气炉（VD炉）进行真空处理，真空度66Pa，真空保持时间25min，软吹10min后吊包；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸作业，得到连铸坯；利用火焰清理，清理掉钢坯表面存在的裂纹、皮下气泡等缺陷；
（3）加热工序：铸坯均热炉加热，最高加热温度1260℃，均热温度1220℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，第一阶段为再结晶区，第二阶段为未再结晶区；第一阶段，开轧温度为1080℃，终轧温度950℃，最大单道次压下量为16%，累计压下率为50%；
第二阶段，开轧温度850℃，终轧温度800℃，晾钢厚度为3倍钢板厚度，累计压下率为50%，单道次压下率10%的为3道次，轧制后得到半成品钢板；
（5）轧后冷却工序：半成品钢板轧后空冷至室温；
（6）热处理工序：采用淬火＋回火处理工艺，淬火温度900℃、保温时间PLC+30min，淬火后水冷至室温；回火温度200℃、保温时间4.5min/mm，回火后空冷制得成品钢板。

[0028] 本实施例钢板力学性能：屈服强度：1141MPa，抗拉强度：1200MPa，延伸率：10%，-40℃冲击功平均值：45J。

[0029] 实施例4本实施例具备超高硬度及优良低温韧性的钢板厚度为20mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.18%，Si：0.35%，Mn：1.25%，P：0.007%，S：0.002%，Cr：0.32%，Mo：0.28%，Ni：
0.60%，Al：0.023%，Nb：0.020%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0030] 本实施例一种具备优良低温韧性的调质型超高强度的钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：（1）冶炼工序：将钢水先经电炉冶炼至P：0.008%后送入LF炉精炼并调整成分，精炼总时间70min，白渣保持时间35min，确保造渣良好；之后转入真空脱气炉（VD炉）进行真空处理，真空度66Pa，真空保持时间32min，软吹13min后吊包；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸作业，得到连铸坯；利用火焰清理，清理掉钢坯表面存在的裂纹、皮下气泡等缺陷；
（3）加热工序：铸坯均热炉加热，最高加热温度1260℃，均热温度1240℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，第一阶段为再结晶区，第二阶段为未再结晶区；第一阶段，开轧温度为1120℃，终轧温度970℃，最大单道次压下量为20%，累计压下率为40%；
第二阶段，开轧温度880℃，终轧温度840℃，晾钢厚度为3倍钢板厚度，累计压下率为40%，单道次压下率15%的为3道次，轧制后得到半成品钢板；
（5）轧后冷却工序：半成品钢板轧后空冷至室温；
（6）热处理工序：采用淬火＋回火处理工艺，淬火温度900℃、保温时间PLC+30min，淬火后水冷至室温；回火温度200℃、保温时间4.5min/mm，回火后空冷制得成品钢板。

[0031] 本实施例钢板力学性能：屈服强度：1151MPa，抗拉强度：1278MPa，延伸率：12%，-40℃冲击功平均值：62J。

[0032] 实施例5本实施例具备超高硬度及优良低温韧性的钢板厚度为25mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.19%，Si：0.37%，Mn：1.30%，P：0.006%，S：0.001%，Cr：0.35%，Mo：0.30%，Ni：
0.56%，Al：0.031%，Nb：0.030%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0033] 本实施例一种具备优良低温韧性的调质型超高强度的钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：（1）冶炼工序：将钢水先经电炉冶炼至P：0.008%后送入LF炉精炼并调整成分，精炼总时间75min，白渣保持时间32min，确保造渣良好；之后转入真空脱气炉（VD炉）进行真空处理，真空度65Pa，真空保持时间35min，软吹10min后吊包；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸作业，得到连铸坯；利用火焰清理，清理掉钢坯表面存在的裂纹、皮下气泡等缺陷；
（3）加热工序：铸坯均热炉加热，最高加热温度1260℃，均热温度1220℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，第一阶段为再结晶区，第二阶段为未再结晶区；第一阶段，开轧温度为1080℃，终轧温度975℃，最大单道次压下量为16%，累计压下率为50%；
第二阶段，开轧温度850℃，终轧温度810℃，晾钢厚度为3倍钢板厚度，累计压下率为50%，单道次压下率10%的为4道次，轧制后得到半成品钢板；
（5）轧后冷却工序：半成品钢板轧后空冷至室温；
（6）热处理工序：采用淬火＋回火处理工艺，淬火温度910℃、保温时间PLC+30min，淬火后水冷至室温；回火温度180℃、保温时间4.5min/mm，回火后空冷制得成品钢板。

[0034] 本实施例钢板力学性能：屈服强度：1142MPa，抗拉强度：1200MPa，延伸率：10%，-40℃冲击功平均值：45J。

[0035] 实施例6本实施例具备超高硬度及优良低温韧性的钢板厚度为8mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.16%，Si：0.40%，Mn：1.20%，P：0.008%，S：0.003%，Cr：0.20%，Mo：0.20%，Ni：
0.50%，Al：0.040%，Nb：0.040%，余量为Fe和不可避免的杂质。

[0036] 本实施例一种具备优良低温韧性的调质型超高强度的钢板的生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：（1）冶炼工序：将钢水先经电炉冶炼至P：0.009%后送入LF炉精炼并调整成分，精炼总时间75min，白渣保持时间30min，确保造渣良好；之后转入真空脱气炉（VD炉）进行真空处理，真空度66Pa，真空保持时间25min，软吹10min后吊包；
（2）连铸工序：将冶炼后的钢水进行连铸作业，得到连铸坯；利用火焰清理，清理掉钢坯表面存在的裂纹、皮下气泡等缺陷；
（3）加热工序：铸坯均热炉加热，最高加热温度1260℃，均热温度1240℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，第一阶段为再结晶区，第二阶段为未再结晶区；第一阶段，开轧温度为1080℃，终轧温度950℃，最大单道次压下量为25%，累计压下率为35%；
第二阶段，开轧温度880℃，终轧温度840℃，晾钢厚度为3倍钢板厚度，累计压下率为30%，单道次压下率12%的为4道次，轧制后得到半成品钢板；
（5）轧后冷却工序：半成品钢板轧后空冷至室温；
（6）热处理工序：采用淬火＋回火处理工艺，淬火温度890℃、保温时间PLC+30min，淬火后水冷至室温；回火温度210℃、保温时间4.5min/mm，回火后空冷制得成品钢板。

[0037] 本实施例钢板力学性能：屈服强度：1350MPa，抗拉强度：1500MPa，延伸率：12%，-40℃冲击功平均值：36J。

[0038] 本发明实施例1-6中的室温指0-40℃。

[0039] 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。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种闭孔梯度泡沫材料的制备方法	2020-05-08	658
一种水性弹性地面块材及其生产工艺	2020-05-08	398
一种易于温度控制的低温真空油炸设备及加工方法	2020-05-11	599
一种金属表面生长金属碳化物的方法	2020-05-11	125
一种高铁隔离层高弹性防水长丝土工布	2020-05-08	492
一种Cr12MoV钢的锻造热处理方法	2020-05-11	468
一种金刚石薄壁钻刀头	2020-05-08	583
电池模块	2020-05-08	166
一种具有冷却功能的冲压模具取件机构	2020-05-08	995
一种传动轴加工模具	2020-05-08	832

一种具备优良低温韧性的超高强度钢板及其生产方法

一种具备优良低温韧性的超高强度钢板及其生产方法

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：