屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板及其生產方法
2023-10-17 23:56:39 4
屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板及其生產方法
【專利摘要】本發明公開了一種屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板，其化學成分及含量按照重量百分比計，包括：C0.13-0.18％、Si0.25-0.40％、Mn1.40-1.70％、P≤0.015％、S≤0.005％、Als0.020-0.030％、Nb0.035-0.050％、V0.050-0.070％、Ti0.010-0.015％、Cr0.15-0.30％、Mo0.20-0.30％，餘量為Fe和雜質。本發明還公開了一種屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板的生產方法。本發明生產的鋼板力學性能優異，各實施例的鋼板的屈服強度大於930MPa，抗拉強度為980-1010MPa，延伸率大於14.0％，鋼板-20℃衝擊功可達100J以上。
【專利說明】屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板及其生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種中厚板生產技術，具體說，涉及一種屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板及其生產方法。
【背景技術】
[0002]低合金高強度鋼廣泛應用於各類工程機械，隨著工程機械設備向著大型化、高效化、輕量化發展，高強度工程機械用鋼大量應用於工程機械製造等。工程機械用鋼需要具有較高的強度、良好的低溫韌性、良好的抗疲勞性能、良好的冷成型性能、良好的焊接性能等。目前，屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板已獲得了較為廣泛的應用。
[0003]中國專利申請號「201310083414.0」名稱「一種高屈服強度S890QL結構鋼中厚板及其生產方法」的專利文件中，採用低碳設計，同時適度添加的Cr、Ni等貴金屬元素製備了屈服強度890MPa級鋼板，但是鋼板的終冷溫度為450-550°C，終冷溫度偏低，不易於控制鋼板板型。
[0004]中國專利申請號「200910011958.V』名稱「一種900MPa級屈服強度調質鋼板及其製造方法」的專利文件中，通過採用低碳成分設計，添加部分合金元素，通過TMCP加調質工藝製備了 900MPa 高強度工程機械用鋼，但其低溫衝擊韌性偏低，-40°C為21J左右，且鋼板回火溫度較低，不易於使鋼板的內應力釋放。
[0005]中國專利申請號「201210147571.9」名稱「一種900MPa級超高韌性低合金鋼及其製造方法」的專利文件中，採用超低碳超高錳設計，通過TMCP+回火工藝製備了屈服強度900MPa級鋼板，但是實踐證明採用TMCP+回火工藝製備的屈服強度890MPa及以上鋼板性能很不穩定，不適合於大規模工業化生產。
【發明內容】
[0006]本發明所解決的技術問題是提供一種屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板，經實際生產並檢驗，其力學性能優異，各實施例的鋼板的屈服強度大於930MPa，抗拉強度為980-1010MPa，延伸率大於14.0%，鋼板_20°C衝擊功可達100J以上。
[0007]技術方案如下:
[0008]一種屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板，其化學成分及含量按照重量百分比計，包括:C0.13-0.18 %、Si0.25-0.40 %、Mnl.40-1.70 P ^ 0.015
S ≤ 0.005%, Als0.020-0.030%, Nb0.035-0.050%, V0.050-0.070%, Ti0.010-0.015%,Cr0.15-0.30%,Mo0.20-0.30%，餘量為 Fe 和雜質。
[0009]進一步，化學成分的質量百分含量包括:C0.13%,Si0.33%,Mnl.70%,P0.006%,S0.002%, Als0.024%, Nb0.048%, V0.063%, Ti0.014%, Cr0.30%, Mo0.28%，餘量為 Fe和雜質。
[0010]進一步，化學成分的質量百分含量包括:C0.14%,Si0.28%,Mnl.65%,P0.012%,S0.003%, Als0.027%, Nb0.040%, V0.070%, Ti0.012%, Cr0.28%, Mo0.25%，餘量為 Fe和雜質。
[0011]進一步，化學成分的質量百分含量包括:C0.15 %、Si0.34 %、Mnl.55 %、P0.0015%,S0.003%,Als0.030%,Nb0.038%,V0.065%,Ti0.015%,Cr0.20%,Mo0.22%,
餘量為Fe和雜質。
[0012]進一步，化學成分的質量百分含量包括:C0.16%,Si0.25%,Mnl.50%,P0.008%,S0.005%, Als0.030%, Nb0.043%, V0.061%, Ti0.015%, Cr0.15%,Mo0.26%，餘量為 Fe
和雜質。
[0013]進一步，化學成分的質量百分含量包括:C0.17%,Si0.30%,Mnl.48%,P0.005%,S0.002%, Als0.024%, Nb0.035%, V0.050%, Ti0.010%, Cr0.28%,Mo0.30%，餘量為 Fe
和雜質。
[0014]進一步，化學成分的質量百分含量包括:C0.18%,Si0.27%,Mnl.40%,P0.004%,S0.001%, Als0.021%, Nb0.050%, V0.058%, Ti0.011%, Cr0.18%,Mo0.20%，餘量為 Fe
和雜質。
[0015]本發明所解決的另一個技術問題是提供一種屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板的生產方法，基於TMCP+調質處理工藝，能夠穩定生產10mm-40mm屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板。
[0016]技術方案如下:
[0017]一種屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板的生產方法，步驟包括:冶煉、連鑄、板坯再加熱、除鱗、粗軋、精軋、冷卻、熱矯直、剪切、調質、取樣、檢驗和成品入庫；其特徵在於:板坯再加熱過程中，再加熱溫度為1180-1220°C，再加熱過程包括加熱段和均熱段，板坯再加熱的總再加熱時間為250-350分鐘，加熱時板坯移動速度按10-20分鐘/釐米控制，其中均熱段時間為30-60分鐘；粗軋過程中，開軋溫度為1160-1200°C，至少有2道次壓下率大於28%，中間坯的厚度為成品板坯的厚度的3.0倍；精軋過程中，開軋溫度為920-950°C，終軋溫度為820-860°C ;冷卻過程中，終冷溫度570-600°C，冷卻速度15-250C /s ;調質過程包括淬火和回火，淬火溫度為880-920°C，淬火保溫時間為10-20分鐘，回火溫度為600-640°C，回火保溫時間為20-30分鐘；成品鋼板的化學成分及含量按照重量百分比計，包括:C0.13-0.18%, Si0.25-0.40%, Mnl.40-1.70 %, P≤ 0.015%,
S≤ 0.005%, Als0.020-0.030%, Nb0.035-0.050%, V0.050-0.070%, Ti0.010-0.015%,Cr0.15-0.30%,Mo0.20-0.30%，餘量為 Fe 和雜質。
[0018]進一步:在冷卻過程中，為了確保鋼板整體頭部、尾部、邊部及板身溫度均勻，採用頭尾遮蔽和邊部遮擋，頭部遮蔽0-2.0m，尾部遮蔽0-2.5m，邊部遮擋0-2.0m，控制鋼板返紅後整體溫度差≤500C ;成品鋼板厚度為10mm-40mm。
[0019]進一步:粗軋包括整形階段、展寬階段和高溫延伸階段，粗軋高溫延伸階段有效軋制道次數不超過8道；
[0020]冶煉過程中，鐵水經過預處理進行深脫硫，然後進行轉爐冶煉，鐵水溫度為1250~1350°C，採用單渣工藝冶煉，採用矽鋁鐵、低碳錳鐵和矽鐵脫氧合金化，錳回收率為95%，鋁線收得率為55~70%，出鋼擋渣，轉爐出鋼溫度控制在1620-1660°C，出鋼過程鋼包要進行底吹IS操作；鋼水經轉爐冶煉後進行LF爐外精煉,要求轉爐出鋼後,鋼包內鋼水溫度大於1500°C，該階段對鋼水配合金S1、Mn、Nb、V、T1、Cr、Mo，確保合金命中目標，金屬錳鐵收得率為99 %，鈮鐵收得率為100 %，釩鐵收得率為95 %，矽增加0.01 %矽鐵加入量不小於25kg，鉻增加0.01%鉻鐵加入量不小於30kg，鑰增加0.01%鑰鐵加入量不小於40kg，鈦鐵在處理後期加入；RH進行真空脫氣，在保證鋼水溫度穩定的前提下降低氫、氧、氮含量，真空脫氣的真空度為0.20~0.30KPa，深真空時間> 15min，要求出鋼時氫≤2.5ppm、氧≤20ppm、氮 ≤40ppm ；
[0021]連鑄過程中，冶煉成功的鋼水送到鑄機進行連鑄，控制鋼水過熱度15_50°C ;連鑄機為直弧形連鑄機，使用低碳高錳合金鋼保護渣，渣子保持乾燥；中包使用鹼性空心顆粒無碳覆蓋劑；保持恆速澆注，澆注速度控制在0.8-1.2m/min ;做保護澆注，防止鋼水二次氧化和吸氣增氮；鑄坯低倍檢驗結果滿足C類中心偏析≥ 2.5級、中間裂紋≤ 1.5級、中心疏鬆≤1.0 級。
[0022]與現有技術相比，本發明技術效果包括:
[0023]1、本發明的突出優點是基於TMCP+調質處理工藝，穩定生產10mm-40mm屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板。經實際生產並檢驗，其力學性能優異，各實施例的鋼板的屈服強度大於930MPa，抗拉強度為980-1010MPa，延伸率大於14.0%，鋼板_20°C衝擊功可達100J以上。
[0024]2、噸鋼利潤500元以上。
[0025]按每年生產2000噸計算，年可盈利約10萬元。此外，該產品填補了包鋼及自治區的空白，社會效益顯著。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本發明中實施例3軋態的金相照片；
[0027]圖2為本發明中實施例3淬火態的金相照片；
[0028]圖3為本發明中實施例3回火態的金相照片。
【具體實施方式】
[0029]本發明通過採用低碳成分設計，適度添加提高淬透性元素，優化控制TMCP工藝和熱處理調質工藝來製造屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板。
[0030]本發明中，屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板的生產方法為:冶煉一連鑄一板還再加熱一除鱗一粗軋一精軋一冷卻一熱矯直一到切一調質一取樣、檢驗一成品入庫。
[0031]成品屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板的化學成分及含量(重量百分比)為:C0.13-0.18 %、Si0.25-0.40 %、Mnl.40-1.70 %, P ^ 0.015 %, S ^ 0.005 %,Als (酸溶鋁)0.020-0.030 %、Nb0.035-0.050 %、V0.050-0.070 %、Ti0.010-0.015Cr0.15-0.30%,Mo0.20-0.30%，餘量為Fe和不可避免的雜質。
[0032]本發明主要合金元素作用和範圍說明如下:
[0033]C:C作為間隙固溶體元素可以顯著提高鋼材的強度，但對韌性、塑性、冷成型性及焊接性能帶來極大不利。本發明採用低碳設計，規定C的質量百分含量為0.13-0.18%。
[0034]Si:Si對過冷奧氏體影響不大，主要作為固溶強化元素而起作用，但Si含量較多時會造成基體塑性下降。本發明的Si的質量百分含量為0.25-0.40%。
[0035]Mn:Mn可以提高貝氏體鋼淬透性，同時降低貝氏體轉變溫度促進組織細化，同時增大貝氏體基體中C含量，提高強度。本發明的Mn的質量百分含量為1.4-1.7%。
[0036]P和S:P、S作為有害元素會富集在晶界上，破壞鋼板低溫衝擊韌性，因此要儘量低。本發明規定P的質量百分含量不大於0.015%, S的質量百分含量不大於0.005%.[0037]Al:A1 一方面作為脫氧元素加入鋼中，另一方面Al與N結合形成A1N，細化晶粒。本發明的酸溶Al的質量百分含量為0.020-0.030%。
[0038]Nb:Nb可以顯著抑制奧氏體再結晶，為實施奧氏體未再結晶區軋制提供了較寬的溫度窗口，為細化晶粒創造了條件。本發明的Nb的質量百分含量為0.035-0.050%。
[0039]V:V主要是在後期冷卻過程中析出，產生較強的析出強化作用。本發明的Nb的質量百分含量為0.050-0.070 %。
[0040]Ti =Ti的化合物在高達1400°C條件下不溶解，在板坯加熱過程中Ti的化合物可以釘扎晶粒避免原始奧氏體晶粒過分長大。在鋼板焊接過程中，熱影響區中Ti的化合物TiN和Ti (CN)以第二相質點的形式存在，對熱影響區晶粒長大有阻礙作用。本發明的Ti的質量百分含量為0.010-0.015%。
[0041]Cr:Cr可以促進珠光體和貝氏體轉變曲線的分離，在中、低碳條件下能顯著右移先共析鐵素體和珠光體開始轉變線，可代替部分Mn和Mo的作用。同時Cr與Mn配合可提高鋼板的淬透性，提高鋼板的力學性能。出於降低成本考慮，本發明的Cr的質量百分含量為 0.15-0.30%。
[0042]Mo =Mo促進珠光體和貝氏體轉變線分離，顯著的右移先共析鐵素體和珠光體開始轉變線，對貝氏體的開始轉變線影響不大，有利於貝氏體組織的獲得，提高貝氏體的淬透性。加入Mo，可以細化組織，提高韌性，促進鋼的強韌性匹配。出於降低成本考慮，本發明的Mo的質量百分含量為0.20-0.30%。
[0043]本發明中，屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板的生產方法的步驟具體如下:
[0044]步驟1:冶煉；
[0045]鐵水需經過預處理進行深脫硫，然後進行轉爐冶煉。鐵水和廢鋼總裝入量為230±15噸，其中廢鋼加入量為30~60噸，鐵水溫度為1250~1350°C。
[0046]採用單渣工藝冶煉，採用矽鋁鐵、低碳錳鐵和矽鐵脫氧合金化，錳回收率按95%計算，鋁線收得率按55~70%計算，出鋼擋渣，保證一次拉碳成功，轉爐出鋼溫度控制在1620-1660°C。出鋼過程鋼包要進行底吹IS操作。鋼水經轉爐冶煉後進行LF(鋼包精煉爐)爐外精煉，本工序要求轉爐出鋼後，鋼包內鋼水溫度大於1500°C，該階段對鋼水配S1、Mn、Nb、V、T1、Cr、Mo等合金，確保合金命中目標，金屬錳鐵收得率按99%計算，鈮鐵收得率按100%計算，釩鐵收得率按95%計算，矽增加0.01%矽鐵加入量不小於25kg，鉻增加
0.01%鉻鐵加入量不小於30kg，鑰增加0.01%鑰鐵加入量不小於40kg，鈦鐵收得率較低，且極易氧化，在處理後期加入，根據鋼水量、鈦鐵品位來調整合金加入量。RH (RH精煉全稱為RH真空循環脫氣精煉法)工序主要進行真空脫氣，在保證鋼水溫度穩定的前提下大幅降低氫、氧、氮等氣體含量，減小有害氣體對鋼水純淨度的不利影響，RH處理階段原則上不加或少加合金。真空脫氣的真空度為0.20~0.30KPa，深真空時間> 15min，要求出鋼時氫^ 2.5ppm、氧< 20ppm、氮< 40ppm。
[0047]步驟2:連鑄；
[0048]冶煉成功的鋼水送到鑄機進行連鑄，控制鋼水過熱度15_50°C。連鑄機為直弧形連鑄機，詳細工藝及參數控制如下:使用低碳高錳合金鋼保護渣，渣子要保持乾燥；中包使用鹼性空心顆粒無碳覆蓋劑；保持恆速澆注，澆注速度控制在0.8-1.2m/min ;做好保護澆注，謹防鋼水二次氧化和吸氣增氮；鑄坯低倍檢驗結果應滿足C類中心偏析> 2.5級、中間裂紋≤1.5級、中心疏鬆≤1.0級。
[0049]步驟3:板坯再加熱；
[0050]鋼水連鑄成坯時溫度從大於1500°C冷卻到大於1200°C，再冷卻到室溫，板坯再加熱是指板坯又從室溫升高到大於1200°C，溫度再次升高的加熱過程。
[0051]板坯再加熱過程在推鋼式加熱爐或步進式加熱爐中進行。再加熱溫度的制定主要依賴於合金元素的溶解度。加熱過程要求合適的溫度和合理的時間，促進合金元素的充分溶解和成分、組織均勻。一般情況下，合金元素碳(氮)化物的溶解溫度約為1150°C-1200°C。為了促進合金元素碳(氮)化物的充分溶解，並考慮現場的實際生產條件，本發明的再加熱溫度為1180-1220°C，再加熱過程包括加熱段和均熱段，由於加熱段板坯內外溫差很大，需要最後進行均熱以保證板坯溫度均勻。板坯再加熱的總再加熱時間為250-350分鐘，加熱時板坯移動速度按10-20分鐘/釐米控制，其中均熱段時間為30-60分鐘。
[0052]步驟4:除磷；
[0053]板坯在再加熱過程中表面會嚴重生成氧化鐵皮，因此，板坯出爐後需要進行除鱗以消除其表面氧化鐵皮。板坯採用高壓水除鱗，要求除鱗壓力不小於18MPa。一般情況下除鱗壓力在25MPa以內即可。 [0054]步驟5:粗軋；
[0055]板坯經除鱗後送到粗軋機進行粗軋。粗軋分為三個階段:整形階段、展寬階段和高溫延伸階段。整形階段消除板坯表面的凹凸不平等缺陷，並促進板坯厚度均勻，該階段總壓下率為10%左右，分1-2道次完成。展寬階段主要是將板坯寬度增加到成品寬度，該階段總壓下率視板坯展寬程度而定，分2-4道次完成。一般認為，整形階段和展寬階段不會對鋼板性能產生明顯影響。高溫延伸階段要充分發揮軋機能力，實現強力大壓下，以最少道次數將板坯軋到中間坯厚度，促進奧氏體晶粒反覆再結晶以細化晶粒，要求粗軋高溫延伸階段有效軋制道次數不超過8道。本發明的粗軋的開軋溫度為1160-1200°C，至少有2道次壓下率大於28%，中間坯的厚度為成品板坯的厚度的3.0倍。粗軋階段開軋第一道次、轉鋼後第一道次必須採取機架除鱗設備進行除鱗，高溫延伸階段視鋼板表面情況靈活進行除鱗，保證鋼板表面質量。
[0056]步驟6:精軋；
[0057]精軋階段從中間坯溫度降到奧氏體未再結晶區後開始。板坯經粗軋階段軋製成中間坯後在粗軋機和精軋機之間的輥道上進行擺動待溫，中間坯溫度降低到精軋階段開軋溫度範圍後輸送到精軋機進行精軋階段軋制。精軋階段開軋第一道次必須採取機架除鱗設備進行除鱗，精軋軋制過程中視鋼板表面情況靈活進行除鱗，保證鋼板表面質量。精軋階段在奧氏體未再結晶區進行，該階段變形逐漸累積，一方面促進奧氏體晶粒「扁平化」，另一方面在奧氏體經理內形成大量位錯，增加鐵素體晶粒形核位置，細化晶粒。要求精軋階段有效軋制道次數不超過7道。Nb元素的作用顯著抑制了奧氏體晶粒再結晶，提高了奧氏體未再結晶區溫度，同時考慮到成品的鋼板較厚，為了避免終軋後鋼板溫度過高，本發明的精軋開軋溫度為920-950°C，終軋溫度為820-860°C。
[0058]步驟7:冷卻；
[0059]本發明採用加速冷卻系統(ACC)對鋼板冷卻過程進行控制。鋼板經控制軋制後，奧氏體晶粒被拉長呈「扁平化」，晶粒內部累積有大量位錯和胞狀亞結構，在較大冷速作用下變形奧氏體「過冷」，較大的相變驅動力作用下促進新相在變形奧氏體內和晶界處形核，形成細小均勻的貝氏體組織。本發明的冷卻的終冷溫度570-600°C，冷卻速度15-25°C /s。在鋼板進行加速冷卻過程中，為了確保鋼板整體頭部、尾部、邊部及板身溫度均勻，需要採用頭尾遮蔽和邊部遮擋，一般頭部遮蔽0-2.0m，尾部遮蔽0-2.5m，邊部遮擋0-2.0m，控制鋼板返紅後整體溫度差< 50°C。
[0060]步驟8:熱矯直；
[0061]鋼板從ACC出來後需要進行熱矯直處理以使鋼板具有良好板形，綜合考慮鋼板矯直難度和熱矯直機能力，要求鋼板矯直溫度為400-1000°C。若鋼板一道次不能矯平，可以採用多道次矯直，但原則上不超過3道次，鋼板不平度達到< 6mm/2m。熱矯直後的鋼板通過剪切後加工成要求的規格。
[0062]矯直溫度大於1000°C，溫度太高，矯直機無法工作，因為矯直機自身冷卻能力有限，會把矯直機燙壞，而且溫度很高矯直後鋼板還會變形，失去了矯直的意義。溫度低於400°C鋼板太硬，熱矯直機也能力有限「矯不動」。矯直溫度主要由鋼板終冷溫度決定，鋼板出ACC後約I分鐘左右後就開始矯直，一般矯直溫度比終冷返紅溫度低20-30°C。
[0063]步驟9:熱處理； [0064]熱處理工藝為調質工藝。調質工藝包含淬火和回火，可以使鋼板具有良好的強韌性匹配，提升鋼板的綜合性能。本發明的熱處理工藝為淬火溫度為880-920°C，淬火保溫時間為10-20分鐘，回火溫度為600-640°C，回火保溫時間為20-30分鐘。
[0065]對熱處理後的鋼板取樣、檢驗。檢驗合格的成品入庫、發貨。
[0066]本發明的特點如下:
[0067](I)鋼板厚度為 10mm-40_ ；
[0068](2)對鋼板進行適度的合金化，在保證鋼板性能的前提下降低了合金成本；
[0069](2)軋制過程米用強力 TMCP (Thermo Mechanical ControlProcess,熱機械控制)工藝保證鋼板軋態組織為低碳貝氏體；
[0070](3)合適的調質工藝，促進鋼板具有良好的強韌力學性能。
[0071]以下結合實施例對本發明技術方案作進一步的描述。
[0072]實施例1
[0073]將冶煉、連鑄後的擬軋制的板坯放入加熱爐，加熱時間為260分鐘，均熱時間為40分鐘。板坯的化學成分的質量百分含量為:C0.13%, Si0.33%, Mnl.70%, P0.006%,S0.002%, Als0.024%, Nb0.048%, V0.063%, Ti0.014%, Cr0.30%, Mo0.28%，餘量為 Fe和不可避免的雜質。軋製成厚度為IOmm的鋼板，詳細的軋制及熱處理工藝見表1，其力學性能見表2。
[0074]實施例2
[0075]將冶煉、連鑄後的擬軋制的板坯放入加熱爐，加熱時間為250分鐘，均熱時間為30分鐘。板坯的化學成分的質量百分含量為:C0.14%, Si0.28%、Mnl.65%, P0.012%,S0.003%, Als0.027%, Nb0.040%, V0.070%, Ti0.012%, Cr0.28%, Mo0.25%，餘量為 Fe和不可避免的雜質。軋製成厚度為16_的鋼板，詳細的軋制及熱處理工藝見表1，其力學性能見表2。
[0076]實施例3
[0077]將冶煉、連鑄後的擬軋制的板坯放入加熱爐，加熱時間300分鐘，均熱時間為45分鐘。板坯的化學成分的質量百分含量為:C0.15%, Si0.34%, Mnl.55%, P0.0015%,S0.003%, Als0.030%, Nb0.038%, V0.065%, Ti0.015%, Cr0.20%,Mo0.22%，餘量為 Fe和不可避免的雜質。軋製成厚度為20mm的鋼板，詳細的軋制及熱處理工藝見表1，其力學性能見表2。
[0078]如圖1所示，為本發明中實施例3軋態的金相照片；如圖2所示，為本發明中實施例3淬火態的金相照片；如圖3所示，為本發明中實施例3回火態的金相照片。
[0079]從圖1看到，鋼板的軋態組織主要為貝氏體組織，晶粒均勻、細小，為鋼板獲得良好的綜合力學性能提供了條件。由圖2看到，鋼板經淬火後形成馬氏體組織，組織成板條狀，板條狀馬氏體可以促進鋼板獲得良好的力學性能。由圖3看到，鋼板經回火後為回火索氏體組織，晶粒呈等軸狀或塊狀，保證鋼板具有良好的強韌性匹配。
[0080]實施例4
[0081]將冶煉、連鑄後的擬軋制的板坯放入加熱爐，加熱時間300分鐘，均熱時間為45分鐘。板坯的化學成分的質量百分含量為:C0.16%, Si0.25%, Mnl.50%, P0.008%,S0.005%, Als0.030%, Nb0.043%, V0.061%, Ti0.015%, Cr0.15%,Mo0.26%，餘量為 Fe和不可避免的雜質。軋製成厚度為25mm的鋼板，詳細的軋制及熱處理工藝見表1，其力學性能見表2。
[0082]實施例5
[0083]將冶煉、連鑄後的擬軋制的板坯放入加熱爐，加熱時間330分鐘，均熱時間為50分鐘，板坯的化學成分的質量百分含量為:C0.17%, Si0.30%, Mnl.48%, P0.005%,S0.002%, Als0.024%, Nb0.035%, V0.050%, Ti0.010%, Cr0.28%,Mo0.30%，餘量為 Fe和不可避免的雜質。軋製成厚度為30mm的鋼板，詳細的軋制及熱處理工藝見表1，其力學性能見表2。
[0084]實施例6
[0085]將冶煉、連鑄後的擬軋制的板坯放入加熱爐，加熱時間330分鐘，均熱時間為50分鐘,板坯的化學成分的質量百分含量為:C0.18%, Si0.27%, Mnl.40%, P0.004%,S0.001%, Als0.021%, Nb0.050%, V0.058%, Ti0.011%, Cr0.18%,Mo0.20%，餘量為 Fe和不可避免的雜質。軋製成厚度為40mm的鋼板，詳細的軋制及熱處理工藝見表1，其力學性能見表2。
[0086]表1實施例1~6的工藝參數
[0087]
【權利要求】
1.一種屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板，其特徵在於:其化學成分及含量按照重量百分比計，包括:C0.13-0.18%, Si0.25-0.40%, Mnl.40-1.70 %, P ≤ 0.015%,S ≤ 0.005%, Als0.020-0.030%, Nb0.035-0.050%, V0.050-0.070%, Ti0.010-0.015%,Cr0.15-0.30%,Mo0.20-0.30%，餘量為 Fe 和雜質。
2.如權利要求1所述屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板，其特徵在於，化學成分的質量百分含量包括:C0.13%, Si0.33%, Mnl.70%, P0.006%, S0.002%, Als0.024%,Nb0.048%, V0.063%, Ti0.014%, Cr0.30%, Mo0.28%，餘量為 Fe 和雜質。
3.如權利要求1所述屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板，其特徵在於，化學成分的質量百分含量包括:C0.14%, Si0.28%, Mnl.65%, P0.012%, S0.003%, Als0.027%,Nb0.040%, V0.070%, Ti0.012%, Cr0.28%, Mo0.25%，餘量為 Fe 和雜質。
4.如權利要求1所述屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板，其特徵在於，化學成分的質量百分含量包括:C0.15%, Si0.34%, Mnl.55%, P0.0015%, S0.003%, Als0.030%,Nb0.038%, V0.065%, Ti0.015%, Cr0.20%,Mo0.22%，餘量為 Fe 和雜質。
5.如權利要求1所述屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板，其特徵在於，化學成分的質量百分含量包括:C0.16%, Si0.25%, Mnl.50%, P0.008%, S0.005%, Als0.030%,Nb0.043%, V0.061%, Ti0.015%, Cr0.15%,Mo0.26%，餘量為 Fe 和雜質。
6.如權利要求1所述屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板，其特徵在於，化學成分的質量百分含量包括:C0.17%, Si0.30%, Mnl.48%, P0.005%, S0.002%, Als0.024%,Nb0.035%、V0.050%、Ti0.010%, Cr0.28%、Mo0.30%，餘量為 Fe 和雜質。
7.如權利要求1所述屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板，其特徵在於，化學成分的質量百分含量包括:C0.18%, Si0.27%, Mnl.40%, P0.004%, S0.001%, Als0.021%,Nb0.050%, V0.058%, Ti0.011%, Cr0.18%,Mo0.20%，餘量為 Fe 和雜質。
8.一種屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板的生產方法，步驟包括:冶煉、連鑄、板坯再加熱、除鱗、粗軋、精軋、冷卻、熱矯直、剪切、調質、取樣、檢驗和成品入庫；其特徵在於:板坯再加熱過程中，再加熱溫度為1180-1220°C，再加熱過程包括加熱段和均熱段，板坯再加熱的總再加熱時間為250-350分鐘，加熱時板坯移動速度按10-20分鐘/釐米控制，其中均熱段時間為30-60分鐘；粗軋過程中，開軋溫度為1160-1200°C，至少有2道次壓下率大於28%，中間坯的厚度為成品板坯的厚度的3.0倍；精軋過程中，開軋溫度為920-950°C，終軋溫度為820-860°C ;冷卻過程中，終冷溫度570-600°C，冷卻速度15-250C /s ;調質過程包括淬火和回火，淬火溫度為880-920°C，淬火保溫時間為10-20分鐘，回火溫度為600-640°C，回火保溫時間為20-30分鐘；成品鋼板的化學成分及含量按照重量百分比計，包括:C0.13-0.18%, Si0.25-0.40%, Mnl.40-1.70%, P ^ 0.015 %、S ≤0.005%, Als0.020-0.030%, Nb0.035-0.050%, V0.050-0.070%, Ti0.010-0.015%,Cr0.15-0.30%,Mo0.20-0.30%，餘量為 Fe 和雜質。
9.如權利要求8所述屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板的生產方法，其特徵在於:在冷卻過程中，為了確保鋼板整體頭部、尾部、邊部及板身溫度均勻，採用頭尾遮蔽和邊部遮擋，頭部遮蔽0-2.0m,尾部遮蔽0-2.5m，邊部遮擋0_2.0m,控制鋼板返紅後整體溫度差(50°C ;成品鋼板厚度為10mm-40mm。
10.如權利要求8所述屈服強度890MPa級高強度高韌性鋼板的生產方法，其特徵在於: 粗軋包括整形階段、展寬階段和高溫延伸階段，粗軋高溫延伸階段有效軋制道次數不超過8道； 冶煉過程中，鐵水經過預處理進行深脫硫，然後進行轉爐冶煉，鐵水溫度為1250~1350°C，採用單渣工藝冶煉，採用矽鋁鐵、低碳錳鐵和矽鐵脫氧合金化，錳回收率為95%，鋁線收得率為55~70%，出鋼擋渣，轉爐出鋼溫度控制在1620-1660°C，出鋼過程鋼包要進行底吹氬操作；鋼水經轉爐冶煉後進行LF爐外精煉，要求轉爐出鋼後，鋼包內鋼水溫度大於15000C，該階段對鋼水配合金S1、Mn、Nb、V、T1、Cr、Mo，確保合金命中目標，金屬錳鐵收得率為99%，鈮鐵收得率為100%，釩鐵收得率為95%，矽增加0.01%矽鐵加入量不小於25kg，鉻增加0.01 %鉻鐵加入量不小於30kg，鑰增加0.01 %鑰鐵加入量不小於40kg，鈦鐵在處理後期加入；RH進行真空脫氣，在保證鋼水溫度穩定的前提下降低氫、氧、氮含量，真空脫氣的真空度為0.20~0.30KPa,深真空時間> 15min,要求出鋼時氫< 2.5ppm、氧 2.5級、中間裂紋< 1.5級、中心疏鬆< 1.0級。
【文檔編號】C21D8/02GK104018089SQ201410221674
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月23日 優先權日:2014年5月23日
【發明者】劉澤田, 陸斌, 張大治, 李 浩, 黃楠, 吳鵬飛, 嶽禕楠, 高軍, 華國龍, 王皓, 趙超, 孫長玉, 張曉燕, 惠鑫, 劉丹 申請人:內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司