一种盾牌用钢板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种盾牌用钢板及其制备方法，属于钢板生产技术领域。所述钢板的化学成分按重量百分比为：C：0.35～0.43％；Si：0.20‑0.40％；Mn：1.2～1.5％；Ti：0.02～0.04％；Al：0.01～0.06％；Ni：0～0.4％；Cr：0～0.5％；P：≤0.01％；S：≤0.004％；N：≤0.008％；B：0.0010‑0.0030％；其余为Fe及不可避免杂质。本发明专利技术盾牌用钢板及其制备方法使钢板的强度级别达到1500MPa，具有良好的冷成形性能和优异的防弹性能，适用于盾牌的生产。

A shield plate and its preparation method

The invention discloses a shield plate steel plate and a preparation method, which belongs to the field of steel production technology. The chemical composition of the steel plate by weight percentage: C:0.35 ~ 0.43%; Si:0.20 0.40%; Mn:1.2 ~ 1.5%; Ti:0.02 ~ 0.04%; Al:0.01 ~ 0.06%; Ni:0 ~ 0.4%; Cr:0 ~ 0.5%; P: = 0.01%; S = 0.004%; N:: = 0.008%; B:0.0010 0.0030%; the rest were Fe and not to avoid impurities. The shield steel plate and its preparation method enable the steel plate's strength level to reach 1500MPa, which has good cold formability and excellent bulletproof performance, and is suitable for the production of shields.

【技术实现步骤摘要】
一种盾牌用钢板及其制备方法
本专利技术涉及钢板生产
，特别涉及一种盾牌用钢板及其制备方法。
技术介绍
盾牌在古代作战时一种手持格挡，用以掩蔽身体，抵御敌方兵刃、矢石等兵器进攻的防御性兵械，呈长方形或圆形，其尺寸不等，盾的中央向外凸出，形似龟背，内面有数根系带，称为"挽手"，以便使用时抓握。而在现在，盾牌也有非常大的作用，在防暴、防弹等安全领域，盾牌依然有很大的作用，但是，现有技术中的钢板的冷成形性能差，折弯易开裂，而盾牌生产要进行冷折弯，现有技术的钢板并不适用于生产盾牌。
技术实现思路
本专利技术提供一种盾牌用钢板及其制备方法，解决了或部分解决了现有技术中的钢板并不适用于生产盾牌的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种盾牌用钢板，所述钢板的化学成分按重量百分比为：C：0.35～0.43％；Si：0.20-0.40％；Mn：1.2～1.5％；Ti：0.02～0.04％；Al：0.01～0.06％；Ni：0～0.4％；Cr：0～0.5％；P：≤0.01％；S：≤0.004％；N：≤0.008％；B：0.0010-0.0030％；其余为Fe及不可避免杂质。进一步地，所述钢板的厚度为2-8mm。本专利技术另一个方面，提供了一种盾牌用钢板的制备方法，包括以下步骤：将铁水通过转炉或电炉冶炼、LF精炼或RH精炼获得权利要求1所述成分的钢水后连铸获得铸坯；将所述铸坯进行加热炉再加热后，再经过粗轧、精轧获得热轧板；将所述热轧板进行层流冷却后，再经过卷曲成卷获得钢卷；将所述钢卷进行缓冷，再经过连续热处理获得成品；其中，所述铸坯在加热炉内加热至1220～1300℃，加热时间大于210分钟，进行粗轧、精轧的所述铸坯的中间坯厚度采用5倍～10倍成品厚度，精轧入口温度为1000℃～1100℃，终轧温度为830～880℃，所述钢卷进行缓冷采用前段冷却模式进行层流冷却，目标卷取温度为650℃～750℃。进一步地，所述钢卷下线后使用缓冷坑进行缓冷处理，缓冷时间大于72小时，钢卷缓冷至≤150℃时出坑。进一步地，所述钢卷进行连续热处理包括：将缓冷后的所述钢卷进行开卷，再进行矫直；将矫直后的所述钢卷进行高频感应加热，然后进行淬火，再进行感应回火加热；将感应回火后的所述钢卷进行横切，获得所述成品。进一步地，所述钢卷进行连续高频感应加热，加热温度为850-950℃，加热速率大于每秒100℃。进一步地，对高频感应加热后的钢卷进行保温，保温时间小于10分钟。进一步地，对加热后钢卷进行淬火处理，采用水淬，目标温度为室温。进一步地，对淬火后钢卷进行高频感应回火加热，加热温度为250～450℃，加热速率大于每秒100℃。进一步地，对回火加热后钢卷进行保温，保温时间小于20分钟，后空冷至室温。本专利技术提供了一种盾牌用钢板及其制备方法，在钢板内添加C化学成分按重量百分比为0.35～0.43％，Mn化学成分按重量百分比为1.2～1.5％，Si化学成分按重量百分比为0.20-0.40％，合金方面采用Ni、Cr复合添加强化，添加B增强淬透性，充分发挥组织强化，再通过粗轧、精轧、连续热处理的工艺改进，生产出适用于盾牌用钢板，钢板具有良好的防弹性能、冷成形性能及低温冲击韧性，生产出的盾牌用钢板，抗拉强度大于1500MPa，延伸率大于8％，-20℃冲击功大于40J，180°冷弯B＝35mm/D＝6a不开裂，材料同时具有良好的防弹性能。附图说明图1为本专利技术实施例提供的盾牌用钢板的金相组织图。具体实施方式参见图1，本专利技术实施例提供的一种盾牌用钢板，所述钢板的化学成分按重量百分比为：C：0.35～0.43％；Si：0.20-0.40％；Mn：1.2～1.5％；Ti：0.02～0.04％；Al：0.01～0.06％；Ni：0～0.4％；Cr：0～0.5％；P：≤0.01％；S：≤0.004％；N：≤0.008％；B：0.0010-0.0030％；其余为Fe及不可避免杂质。所述钢板的厚度为2-8mm。碳：碳在热处理高强钢中发挥重要作用，一方面通过添加C可显著提高材料的强度，提高防弹能力，但为保证材料的低温冲击韧性和可焊性，需要对上下限做明确限定，本专利技术采用的碳含量为0.35～0.43％。硅：硅为固溶强化元素，但添加过高硅会对材料的塑性产生负面影响。本专利技术添加硅含量为0.20-0.40％％。锰：锰具有固溶强化作用，同时可提高材料淬透性，是提高材料强度重要元素之一，但锰含量添加过高容易产生偏析并会降低材料韧性，恶化性能。本专利技术添加锰含量为1.2～1.4％。硫和磷：硫和磷元素过高会对材料韧性和塑性有不利影响。本专利技术限定了硫含量应控制在0.004％以内，磷含量应控制在0.01％以内。铝：铝为脱氧元素，同时具有一定的晶粒细化效果。本专利技术限定了铝含量为0.01％～0.06％。钛：本专利技术中钛的主要作用为固氮，通过形成TiN降低钢中游离的N，提高材料使用性能；另外，多余的Ti与C结合，起到析出强化作用，但TiC的析出强化会对材料的低温冲击韧性造成损失，因此需控制上限。本专利技术添加0.02-0.04％Ti。Cr：本专利技术加入Cr的目的是提高材料的整体强度；本专利技术添加0～0.5％Cr。Ni：本专利技术加入Ni的目的是改善材料的韧性，改善防弹性能，本专利技术添加0～0.4％Ni。氮：氮含量过高会严重恶化材料的塑性和韧性，特别是对于热处理高强钢，因此，本专利技术限定氮含量应小于0.008％。本申请技术方案在钢板内添加C化学成分按重量百分比为0.35～0.43％，Mn化学成分按重量百分比为1.2～1.5％，合金方面采用Ni、Cr复合添加强化，添加B增强淬透性，充分发挥组织强化，再通过粗轧、精轧、连续热处理的工艺改进，生产出适用于盾牌用钢板，钢板具有良好的防弹性能、冷成形性能及低温冲击韧性，生产出的盾牌用钢板，抗拉强度大于1500MPa，延伸率大于8％，-20℃冲击功大于40J，180°冷弯B＝35mm/D＝6a不开裂，材料同时具有良好的防弹性能。本申请所述的盾牌用钢板化学成分采用中低C、低Si、低Mn设计，合金方面采用Ni、Cr复合添加强化，添加B增强淬透性。本申请采用中低C、低Mn的成分设计思路，充分发挥组织强化、生产出适用于盾牌用的防弹钢板，材料具有良好的防弹性能、冷成形性能及低温冲击韧性，可用于生产钢质盾牌。本申请采用的生产工艺控制要点为，冶炼过程严格控制P、S、N含量，保证铸坯质量。本专利技术另一个方面，提供了一种生产上述盾牌用钢板的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将铁水通过转炉或电炉冶炼、LF精炼或RH精炼获得权利要求1所述成分的钢水后连铸获得铸坯。步骤2，将所述铸坯进行加热炉再加热后，再经过粗轧、精轧获得热轧板。步骤3，将所述热轧板进行层流冷却后，再经过卷曲成卷获得钢卷。步骤4，将所述钢卷进行缓冷，再经过连续热处理获得成品。其中，具体工艺参数控制如下：所述铸坯在加热炉内加热至1220～1300℃，加热时间大于210分钟，采用较高的加热温度的目的在于保证奥氏体均匀化及合金元素如铸坯中形成的化合物溶解的更加充分。进行粗轧、精轧的所述铸坯的中间坯厚度采用5倍～10倍成品厚度，保证具有足够的奥氏体未再结晶区压下量，有利于细化晶粒；增加中间坯厚度同时可以缩短中间坯长度，从而减小进精轧头尾温度差，防止尾部温度降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盾牌用钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比为：C：0.35～0.43％；Si：0.20‑0.40％；Mn：1.2～1.5％；Ti：0.02～0.04％；Al：0.01～0.06％；Ni：0～0.4％；Cr：0～0.5％；P：≤0.01％；S：≤0.004％；N：≤0.008％；B：0.0010‑0.0030％；其余为Fe及不可避免杂质。

【技术特征摘要】
1.一种盾牌用钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分按重量百分比为：C：0.35～0.43％；Si：0.20-0.40％；Mn：1.2～1.5％；Ti：0.02～0.04％；Al：0.01～0.06％；Ni：0～0.4％；Cr：0～0.5％；P：≤0.01％；S：≤0.004％；N：≤0.008％；B：0.0010-0.0030％；其余为Fe及不可避免杂质。2.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于：所述钢板的厚度为2-8mm。3.一种盾牌用钢板的制备方法，基于权利要求1所述的盾牌用钢板，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将铁水通过转炉或电炉冶炼、LF精炼或RH精炼获得权利要求1所述成分的钢水后连铸获得铸坯；将所述铸坯进行加热炉再加热后，再经过粗轧、精轧获得热轧板；将所述热轧板进行层流冷却后，再经过卷曲成卷获得钢卷；将所述钢卷进行缓冷，再经过连续热处理获得成品；其中，所述铸坯在加热炉内加热至1220～1300℃，加热时间大于210分钟，进行粗轧、精轧的所述铸坯的中间坯厚度采用5倍～10倍成品厚度，精轧入口温度为1000℃～1100℃，终轧温度为830～880℃，所述钢卷进行缓冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘辉，崔阳，章军，黄爱建，姚志强，杨孝鹤，李晓林，徐海卫，郭佳，金钊，黄学启，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，首钢京唐钢铁联合有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11