CN114941068B - 一种稀土微合金化高韧性960MPa级超高强钢的制备方法 - Google Patents
一种稀土微合金化高韧性960MPa级超高强钢的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种稀土微合金化高韧性960MPa级超高强钢的制备方法，属于冶金材料技术领域，特别是超高强度工程机械用钢领域，采用宽厚板连铸坯为热轧原料，进行加热、控轧控冷、热处理(淬火+高温回火)，最终得到具有良好的低温冲击韧性；通过冲击试验检测，该钢板‑60℃低温冲击≥60J。
Description
技术领域
本发明涉及冶金材料技术领域，尤其涉及一种稀土微合金化高韧性960MPa级超高强钢的制备方法。
背景技术
近年来，随着我国经济和社会的迅速发展，工程结构日益向高参数、大型化方向发展，高强度工程机械用钢得到了越来越广泛的应用，需求量也随之增大，对钢材的强度以及高强度条件下的韧性要求越来越高。同时，由于该类钢板制造的结构件大部分以焊接的方式连接，因此该类钢材还要求具有良好的焊接性能。据统计，液压支架单台使用高强度结构钢Q960比Q690能够节约钢材15t，重量减轻20％。随着钢材强度级别的提高，工程结构用钢发生脆断的危险性就越大，因此，高强度结构用钢对钢的韧性、塑性和屈强比等延性指标加以严格控制。因此，研制与开发稀土微合金化高韧性960MPa级工程机械用钢板对于相关装备的减重及提高使用寿命、降低原材料消耗等均具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种稀土微合金化高韧性960MPa级超高强钢的制备方法，使该钢板具有良好的冲击性能，提高了产品的使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种稀土微合金化高韧性960MPa级超高强钢的制备方法，包括如下步骤：
冶炼及连铸：铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外精炼以及RH炉真空脱气，板坯连铸，板坯清理、缓冷，板坯质量检查；
加热及控轧控冷：加热至1200℃～1250℃出炉，高压水除鳞后进行轧制，粗轧开轧温度1130℃～1175℃，终轧温度985℃～1090℃，保证单道次压下率≥12％，累积压下率≥62％，待温厚度为成品厚度的2.5～3.5倍，精轧开轧温度≤940℃，保证单道次压下率≥13％，累积压下率≥65％，终轧温度范围为820℃～860℃，精轧后以10～25℃/s的冷速冷却到560～650℃，然后送往矫直机矫直；
热处理：钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，然后将钢板加热至910～935℃保温30分钟淬火，在580～640℃进行保温10分钟的回火处理。
进一步的，所述超高强钢的成分元素质量分数为：C：≤0.20％，S i：0.25～0.80％，Mn：1.45～2.00％，P≤0.015％，S≤0.010％，Nb：0.03～0.06％，Mo：0.10～0.70％，B：0.001～0.005％，V：0.04～0.09％，Ti：0.010～0.050％，Cr：0.20～1.50％，Al：0.020～0.050％，RE(Ce)：0.0020～0.030％，N≤0.003％，O≤0.003％，其余为铁和其他不可避免的杂质。
进一步的，通过冲击试验检测，该钢板-60℃低温冲击≥60J。
进一步的，所述超高强钢的成分元素质量分数为：C：0.15％，S i：0.42％，Mn：1.65％，P：0.010％，S：0.004％，Nb：0.045％，Mo：0.22％，B：0.0015％，V：0.060％，Ti：0.013％，Cr：0.32％，Al：0.026％，Ce：0.0025％，N：0.0021％，O：0.0020％，其余为铁和其他不可避免的杂质。
进一步的，其制备方法具体包括如下步骤：
冶炼及连铸：铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外精炼以及RH炉真空脱气，板坯连铸，板坯清理、缓冷，板坯质量检查；
加热及控轧控冷：加热至1215℃出炉，高压水除鳞后进行轧制，粗轧开轧温度1145℃，终轧温度990℃，保证单道次压下率为≥12％，累积压下率63％，待温厚度为成品厚度的2.8倍，精轧开轧温度935℃，二阶段保证单道次压下率为≥13％，累积压下率66％，终轧温度为832℃，精轧后以15℃/s的冷速冷却到612℃，然后送往矫直机矫直；
热处理：钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，然后将钢板加热至926℃保温30分钟淬火，在585℃进行保温10分钟的回火处理。
进一步的，所述超高强钢的成分元素质量分数为：C：0.16％，S i：0.45％，Mn：1.75％，P：0.011％，S：0.003％，Nb：0.055％，Mo：0.25％，B：0.0017％，V：0.065％，Ti：0.015％，Cr：0.39％，Al：0.028％，Ce：0.0045％，N：0.0023％，O：0.0018％，其余为铁和其他不可避免的杂质。
进一步的，其制备方法具体包括如下步骤：
冶炼及连铸：铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外精炼以及RH炉真空脱气，板坯连铸，板坯清理、缓冷，板坯质量检查；
加热及控轧控冷：加热至1240℃出炉，高压水除鳞后进行轧制，粗轧开轧温度1165℃，终轧温度1002℃，保证单道次压下率为≥12％，累积压下率64％，待温厚度为成品厚度的3.0倍，精轧开轧温度931℃，二阶段保证单道次压下率为≥13％，累积压下率67％，终轧温度为842℃，精轧后以16℃/s的冷速冷却到612℃，然后送往矫直机矫直；
热处理：钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，然后将钢板加热至930℃保温30分钟淬火，在600℃进行保温10分钟的回火处理。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明的所制备的钢板具有良好的冲击性能，提高了产品的使用寿命。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明实施例1显微组织照片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
连铸坯的化学成分如下：
表1连铸坯化学成分单位：％
| C | Si | Mn | P | S | Alt | Nb | V | Ti | Cr | Ce | Mo | B | O | N |
| 0.15 | 0.42 | 1.65 | 0.010 | 0.004 | 0.026 | 0.045 | 0.060 | 0.013 | 0.32 | 0.0025 | 0.22 | 0.0015 | 0.0020 | 0.0021 |
制备方法如下：
冶炼及连铸：铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外精炼以及RH炉真空脱气，板坯连铸(电磁搅拌、轻压下)，板坯清理、缓冷，板坯质量检查。
加热及控轧控冷：加热至1215℃出炉，高压水除鳞后进行轧制，粗轧开轧温度1145℃，终轧温度990℃，保证单道次压下率为≥12％，累积压下率63％，待温厚度为成品厚度的2.8倍，精轧开轧温度935℃，二阶段保证单道次压下率为≥13％，累积压下率66％，终轧温度为832℃，精轧后以15℃/s的冷速冷却到612℃，然后送往矫直机矫直。
热处理：钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，然后将钢板加热至926℃保温30分钟淬火，在585℃进行保温10分钟的回火处理。
通过冲击试验检测，该钢板-60℃低温冲击值为90J。
实施例2
连铸坯的化学成分如下：
表3连铸坯化学成分单位：％
制备方法如下：
冶炼及连铸：铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外精炼以及RH炉真空脱气，板坯连铸(电磁搅拌、轻压下)，板坯清理、缓冷，板坯质量检查。
加热及控轧控冷：加热至1240℃出炉，高压水除鳞后进行轧制，粗轧开轧温度1165℃，终轧温度1002℃，保证单道次压下率为≥12％，累积压下率64％，待温厚度为成品厚度的3.0倍，精轧开轧温度931℃，二阶段保证单道次压下率为≥13％，累积压下率67％，终轧温度为842℃，精轧后以16℃/s的冷速冷却到612℃，然后送往矫直机矫直。
热处理：钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，然后将钢板加热至930℃保温30分钟淬火，在600℃进行保温10分钟的回火处理。
通过冲击试验检测，该钢板-60℃低温冲击值为102J。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (1)
1.一种稀土微合金化高韧性960MPa级超高强钢的制备方法，其特征在于：
所述超高强钢的成分元素质量分数为：C：0.16%，Si：0.45%，Mn：1.75%，P：0.011%，S：0.003%，Nb：0.055%，Mo：0.25%，B：0.0017%，V：0.065%，Ti：0.015%，Cr：0.39%，Al：0.028%，Ce：0.0045%，N：0.0023%，O：0.0018%，其余为铁和其他不可避免的杂质；
其制备方法具体包括如下步骤：
冶炼及连铸：铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外精炼以及RH炉真空脱气，板坯连铸，板坯清理、缓冷，板坯质量检查；
加热及控轧控冷：加热至1240℃出炉，高压水除鳞后进行轧制，粗轧开轧温度1165℃，终轧温度1002℃，保证单道次压下率为≥12%，累积压下率64%，待温厚度为成品厚度的3.0倍，精轧开轧温度931℃，二阶段保证单道次压下率为≥13%，累积压下率67%，终轧温度为842℃，精轧后以16℃/s的冷速冷却到612℃，然后送往矫直机矫直；
热处理：钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，然后将钢板加热至930℃保温30分钟淬火，在600℃进行保温10分钟的回火处理。
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| CN114941068A (zh) | 2022-08-26 |
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