一种屈服强度为500MPa级别叉车横梁专用钢板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种屈服强度为500MPa级别叉车横梁专用钢板及其制备方法，以质量百分比计，所述钢板的化学成分包括：C：0.08～0.18，Si：0.03～0.55，Mn：0.80～1.70，P：≤0.012，S：≤0.005，Nb：0.01～0.05，V：0.015～0.075，Ti：0.005～0.035，N：0.003～0.012，其余为Fe及不可避免的夹杂。其制备方法为：高炉铁水脱硫脱氧，通氩气连铸，铸坯堆垛缓冷；铸坯采用二阶段轧制；轧后用ACC工艺控冷；钢板用正火+加速冷却工艺。本发明专利技术生产过程简单、易于控制，生产成本低，适用于叉车横梁多种焊接方式，市场前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种屈服强度为500MPa级别叉车横梁专用钢板及其制备方法
本专利技术属于低合金高强度结构钢板制造
，具体地，本专利技术涉及一种屈服强度为500MPa级别叉车横梁专用钢板及其制备方法。
技术介绍
屈服强度为500MPa级别叉车横梁专用钢板，是在日本标准JISG3106标准SM570牌号基础上，进一步要求更低的碳当量，同时提高强度和韧性级别。为保证低碳当量要求，在成分设计时C、Mn元素含量不宜过高，在正火热处理过程中，钢板常因本身的C、Mn元素偏低等因素，导致强度低于标准及用户要求。国内钢厂多采用添加Cu、Cr、Ni等元素的方法提高正火钢板强度和韧性。但采用上述添加合金元素的方法生产成本会大幅升高，且所制的钢板焊接性能达不到要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供了一种屈服强度为500MPa级别叉车横梁专用钢板，该钢板生产过程简单、易于控制，生产成本低，适应于手弧焊、埋弧焊和气体保护焊多种焊接制造工艺，焊接后具有优良的力学性能。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种屈服强度为500MPa级别叉车横梁专用钢板，以质量百分比计，所述钢板的化学成分包括：C：0.08～0.18，Si：0.03～0.55，Mn：0.80～1.70，P：≤0.012，S：≤0.005，Nb：0.01～0.05，V：0.015～0.075，Ti：0.005～0.035，N：0.003～0.012，其余为Fe及不可避免的夹杂；碳当量计算公式为：[CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]×100％，碳当量控制在0.36％～0.40％。本专利技术还提供了一种屈服强度为500MPa级别叉车横梁专用钢板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：1)高炉铁水脱硫，采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水，采用SiFe、MnFe合金进行脱氧，并进行合金化；脱氧后钢水的氧含量≤60ppm；2)精炼，采用TiFe合金终脱氧，保持氧含量10ppm～40ppm，温度控制在1595℃～1565℃，然后接通氩气，保护连铸，铸坯堆垛缓冷36h～48h，铸坯厚度200～300mm；3)轧制，铸坯加热段温度1150℃～1230℃，加热速度8min/cm～11min/cm；采用二阶段轧制，轧制厚度50mm～120mm的钢板；4)轧后采用ACC工艺控冷，冷却速度6℃/S～10℃/S，Mulpic加速冷却上下水比在1:1.1～1:1.80范围，钢板返红温度630℃～700℃；5)正火+加速冷却工艺，正火温度850℃～900℃，正火时间1.2min/mm～2.0min/mm，冷却速度5℃/S～8℃/S，钢板返红温度630℃～700℃，得到屈服强度为500MPa级别叉车横梁专用钢板。本专利技术步骤2)中，氩气流量1.0m3/min～2.0m3/min。本专利技术步骤3)中，粗轧开轧温度1110℃～1170℃，粗轧终轧温度1040℃～1110℃，中间坯厚度120mm～160mm；精轧开轧温度840℃～930℃，终轧开轧温度780℃～850℃。与现有技术相比，本专利技术的优点如下：1、钢的化学成分设计基于C、Si、Mn、P、S元素，辅助添加Nb、V、Ti中的一种或多种微合金元素，不添加其他贵重元素，从而降低合金成本；同时进行洁净钢冶炼，减少外来夹杂物，保证钢板探伤合格率。2、满足厚度规格为50mm～120mm，屈服强度为500MPa、-40℃低温冲击性能≥100J的叉车横梁专用钢板，能适应于手弧焊、埋弧焊和气体保护焊多种焊接制造工艺，钢板焊接后具有优良的力学性能。3、生产过程简单、易于控制，生产成本低，适用于叉车横梁制造领域，钢板综合力学性能和和焊接性能优良，产生了良好的经济效益和社会效益。4、本专利技术钢板的ReH≥500Mpa，Rm630～720MPa，A/％≥26，AKV≥60J，Ceq≤0.40％。5、该产品以正火状态交货，主要应用于叉车横梁制造领域，经过机械加工后可代替部分型钢，进一步提高材料利用率和降低采购成本，其中50mm～120mm使用量最大。6、本专利技术采用不添加贵重元素的成分设计体系，一方面降低了生产成本，另一方面避免了Cu、Cr、Ni等元素给冶炼和连铸带来的困难，同时提高了焊接性能。7、采用本专利技术生产的钢板，能适应于手弧焊、埋弧焊和气体保护焊多种焊接制造工艺。焊接条件为：线能量≤50KJ/cm，焊接电流为48A～680A、焊接电压为24V～35V，焊接速度为100cm/min～30cm/min。钢板焊接后具有优异的力学性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1-3钢板的具体化学成分见表1。表1钢的化学成分(％，wt，熔炼分析)实施例1一种屈服强度为500MPa级别叉车横梁专用钢板的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：1)高炉铁水脱硫，采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水，采用SiFe、MnFe合金进行脱氧，并进行合金化；脱氧后钢水的氧含量≤60ppm；2)精炼，采用TiFe合金终脱氧，保持氧含量10ppm，温度控制在1595℃～1565℃，然后接通氩气(流量1.0m3/min～2.0m3/min)保护连铸，铸坯堆垛缓冷36h，铸坯厚度200mm；3)轧制，铸坯加热段温度1150℃，加热速度8min/cm；采用二阶段轧制，粗轧阶段奥氏体再结晶，开轧温度1110℃，粗轧终轧温度1040℃，中间坯厚度120mm；精轧阶段奥氏体未再结晶，开轧温度930℃，终轧开轧温度780℃；轧制厚度50mm的钢板；4)轧后采用ACC工艺控冷，冷却速度6℃/S，Mulpic加速冷却上下水比1:1.80，钢板返红温度700℃；5)正火状态交货的钢板需采用正火+加速冷却工艺：正火温度850℃，正火时间1.2min/mm，冷却速度5℃/S，钢板返红温度700℃。得到成品厚度50mm，屈服强度为500MPa级别的叉车横梁专用钢板。实施例2一种屈服强度为500MPa级别叉车横梁专用钢板的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：1)高炉铁水脱硫，采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水，采用SiFe、MnFe合金进行脱氧，并进行合金化；脱氧后钢水的氧含量≤60ppm；2)精炼，采用TiFe合金终脱氧，保持氧含量40ppm，温度控制在1595℃～1565℃，然后接通氩气(流量1.0m3/min～2.0m3/min)保护连铸，铸坯堆垛缓冷36h，铸坯厚度250mm；3)轧制，铸坯加热段温度1190℃，加热速度10min/cm；采用二阶段轧制，粗轧阶段奥氏体再结晶，开轧温度1140℃，粗轧终轧温度1070℃，中间坯厚度140mm；精轧阶段奥氏体未再结晶，开轧温度880℃，终轧开轧温度860℃；轧制厚度80mm的钢板；4)轧后采用ACC工艺控冷，冷却速度8℃/S，Mulpic加速冷却上下水比1:1.60，钢板返红温度660℃；5)正火状态交货的钢板需采用正火+加速冷却工艺：正火温度870℃，正火时间1.4min/mm，冷却速度6℃/S，钢板返红温度660℃。得到成品厚度80mm，屈服强度为500MPa级别的叉车横梁专用钢板。实施例3一种屈服强度为500MPa级别叉车横梁专用钢板的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：1)高炉铁水脱硫，采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水，采用SiFe、Mn本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种屈服强度为500MPa级别叉车横梁专用钢板，其特征在于，以质量百分比计，所述钢板的化学成分包括：C：0.08～0.18，Si：0.03～0.55，Mn：0.80～1.70，P：≤0.012，S：≤0.005，Nb：0.01～0.05，V：0.015～0.075，Ti：0.005～0.035，N：0.003～0.012，其余为Fe及不可避免的夹杂；碳当量计算公式为：[CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]×100％，碳当量控制在0.36％～0.40％。

【技术特征摘要】
1.一种屈服强度为500MPa级别叉车横梁专用钢板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：1)高炉铁水脱硫，采用氧气顶底复吹转炉冶炼成钢水，采用SiFe、MnFe合金进行脱氧，并进行合金化；脱氧后钢水的氧含量≤60ppm；2)精炼，采用TiFe合金终脱氧，保持氧含量10ppm～40ppm，温度控制在1595℃～1565℃，然后接通氩气，保护连铸，铸坯堆垛缓冷36h～48h，铸坯厚度200～300mm；3)轧制，铸坯加热段温度1150℃～1230℃，加热速度8min/cm～11min/cm；采用二阶段轧制，轧制厚度50mm～120mm的钢板；4)轧后采用ACC工艺控冷，冷却速度6℃/s～10℃/s，Mulpic加速冷却上下水比在1:1.1～1:1.80范围，钢板返红温度630℃～700℃；5)正火+加速冷却工艺，正火温度850℃～900℃，正火时间1.2min/mm～2.0min/mm，冷却速度5℃/s～8℃/s，钢板返红温度630℃～700℃，得到屈服强度为50...

【专利技术属性】
技术研发人员：高立福，张长宏，罗君高，吴会亮，陈永南，李新东，尹训强，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37