一种低合金超高强度钢Q1100E薄板的生产方法，其成分重量百分比为：C=0.15~0.20，Si=0.10~0.30，Mn=0.80~1.20，P≤0.015，S≤0.003，Al=0.02~0.05，Nb=0.010~0.020，V=0.030~0.060，Ti=0.008~0.020，Cr=0.10~0.30，Mo=0.50~0.80，Ni≤0.50，B=0.0015~0.0040，O≤0.0020，N≤0.0050，且Ti×N≤0.00006，Mn×S≤0.0024，Nb×C≤0.0030，CEV=0.52~0.56，余量为Fe和不可避免的杂质；其关键生产步骤包括：冶炼、铸造、一火纵轧、二火横轧、回火、冷矫。所述薄板不仅具有良好的综合力学性能，而且钢板板型好，不平度≤3mm/m，同时钢板组织均匀、性能均匀、残余应力小且均匀、表现出优异的整板折弯能力。
A Production Method of Q1100E Thin Plate of Low Alloy Ultra High Strength Steel
【技术实现步骤摘要】
一种低合金超高强度钢Q1100E薄板的生产方法
本专利技术属于低合金钢生产
，特别是涉及一种低合金超高强度钢Q1100E薄板的生产方法。
技术介绍
低合金高强度钢由于其良好的强韧性和焊接性，在工程机械领域已得到广泛应用。近年来，随着大吨位汽车起重机、重载履带式起重机、大型混凝土泵车等现代装备制造技术的快速发展，更高强度级别的低合金超高强度钢得到各大工程机械厂商的重视，其需求量逐年增涨，使用规格以薄板为主。然而随着钢铁材料的超高强度化，钢板的塑韧性下降，焊接性能恶化。现有屈服强度在1100MPa以上级别低合金超高强度钢的成分和工艺设计上，主要考虑强韧性的匹配及其焊接性，如美国专利US5798004、欧洲专利EP0288054A2、日本专利昭63-79921、特平开4-285119、中国专利CN102505096B、CN104046908B等，对如何改善钢板尤其是薄板的不平度未有涉及，同时从钢板工业化生产技术上提高其折弯能力的公开报道极少，而这些正是许多工程机械生产企业在使用低合金超高强度钢板时遇到的棘手问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低合金超高强度钢Q1100E薄板的生产方法，钢板厚度为8~12mm，在保证钢板强韧性和焊接性的基础上，控制钢板不平度≤3mm/m；2倍板厚弯心直径下冷弯180°无裂纹。本专利技术的技术方案：一种低合金超高强度钢Q1100E薄板的生产方法，钢板厚度为8~12mm，钢的化学成分按重量百分比计为：C=0.15~0.20，Si=0.10~0.30，Mn=0.80~1.20，P≤0.015，S≤0.003，Al=0.02~0.05，Nb=0.010~0.020，V=0.030~0.060，Ti=0.008~0.020，Cr=0.10~0.30，Mo=0.50~0.80，Ni≤0.50，B=0.0015~0.0040，O≤0.0020，N≤0.0050，且Ti×N≤0.00006，Mn×S≤0.0024，Nb×C≤0.0030，CEV=0.52~0.56，余量为Fe和不可避免的杂质，其中CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15；关键生产步骤包括：（1）冶炼、铸造：采用铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理的洁净化炼钢，然后连铸成高质量铸坯，控制铸坯热酸洗低倍符合曼内斯曼中心偏析1~2级。（2）一火纵轧：将铸坯高温加热并纵向轧制成60~100mm厚度板坯，压缩比≥3.0；然后采用火焰切割将板坯精整成多块一火坯，一火坯长度=成品宽度+(60~120)mm。（3）二火横轧：采用快速加热、短时保温、低温出炉的加热方式，将一火坯长当宽，进行横向轧制，轧制结束温度为800~900℃；轧后先空冷至600~650℃，然后以15~20℃/s的冷速加速冷却至350~400℃，再空冷至室温。（4）回火：回火温度为200~250℃，回火时间为60~90min。（5）冷矫：采用11辊冷矫直机，按照矫直后翻板再次矫直的方式进行多道次矫直，以控制钢板不平度≤3mm/m。所述步骤（2）中，优选地，铸坯加热温度≥1230℃，均热时间≥45min；第一阶段终轧温度≥1150℃，第二阶段终轧温度≤820℃；轧后进行加速冷却，冷却速度为3~5℃/s，返红温度为650~700℃，然后入缓冷坑冷却至室温。进一步优选地，第一阶段轧制的最大道次压下率≥15%；第二阶段轧制的累计压下率≥50%。所述步骤（3）中，优选地，一火坯加热温度为1100~1150℃，加热时间为30~90min，均热时间为10~20min；采用高铬铁轧辊进行轧制，辊身硬度为75~85HSD；轧后空冷过程中进行低速恒定预矫直，矫直速度0.4~0.6m/s。进一步优选地，进行1~3次预矫直。本专利技术的技术原理：本专利技术在成分设计上，采用低碳当量以提高钢板的焊接性；添加Mo、Cr、Ni、B等淬透性元素以及V、Ti、Nb等微合金化元素以提高其强韧性；通过控制Ti×N积、Mn×S积、Nb×C积以控制大尺寸的TiN、MnS及NbC颗粒析出，从而提高钢板的折弯性能；同时通过洁净化炼钢、控制铸坯的中心偏析、以及二火成材等工艺以控制P、S、O、N等有害元素、改善成分的均匀性。本专利技术在工艺设计上，通过二火成材以及控制横纵向上的轧制压缩量，使晶粒细化、组织均匀；通过二火轧制后空冷促使碳原子在位错线上的偏聚，以及加速冷却至马氏体转变区间某一温度后再空冷以提高残余奥氏体的稳定性，最终获得一定量的细小弥散分布的M-A组元，不仅有利于提高钢板的折弯性能，同时有利于减小残余组织应力；通过低温回火及较长的回火时间，一方面能够消除部分残余应力，另一方面使过饱和碳从马氏体中析出而提高塑性，也有利于改善钢板的折弯能力；通过多道次的高温预矫以及重复翻板冷矫，确保钢板的板型和不平度要求，同时改善钢板残余应力的均匀性，使钢板整板折弯时能够获得理想的形状和尺寸精度。本专利技术的有益效果：按照本专利技术的方法，生产的低合金超高强度钢板不仅具有良好的综合力学性能：屈服强度≥1100MPa、抗拉强度≥1300MPa、延伸率≥15%、-40℃夏比冲击功远大于27J的标准值、2倍板厚弯心直径下冷弯180°无裂纹；而且钢板板型好，不平度≤3mm/m，同时钢板组织均匀、性能均匀、残余应力小且均匀、表现出优异的整板折弯能力。本专利技术生产的低合金超高强度钢Q1100E薄板具有高附加值，可批量供货，能够有力地推进我国工程机械装备向大型化、轻量化和高效能化的绿色制造道路发展。附图说明图1为本专利技术的低合金超高强度钢Q1100E薄板的典型金相照片。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术做进一步说明。本专利技术实施例钢的化学成分见表1，余量为Fe和不可避免的杂质。本专利技术实施例钢板的关键生产步骤包括：采用铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理的洁净化炼钢；然后连铸成高质量铸坯，控制铸坯热酸洗低倍符合曼内斯曼中心偏析1~2级；将铸坯进行一火纵轧后入缓冷坑冷却至室温，再采用高铬铁轧辊进行二火横轧，辊身硬度为75~85HSD；通过两次控制轧制和控制冷却，随后经较长时间的低温回火，最后采用11辊冷矫直机，按照矫直后翻板再次矫直的方式进行多道次矫直，最终获得综合力学性能良好的、板型优良的、屈服强度1100MPa级的低合金超高强度钢板。其它具体工艺参数见表2。图1为本专利技术的低合金超高强度钢Q1100E薄板的典型金相照片，从图可以看出，钢板的组织为回火马氏体+细小弥散分布的M-A组元构成，组织细小均匀，使本专利技术的钢板具有高强韧性、高塑性和较好的冷弯性能，如表3所示。表4为本专利技术实施例钢板的不平度检测结果，由表可知，本专利技术的低合金超高强度钢Q1100E薄板的板型十分良好，不平度≤3mm/m。表1各实施例钢的化学成分（重量百分比，%）表2各实施例钢板的具体工艺参数表3各实施例钢板的力学性能表4各实施例钢板的不平度检测结果。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低合金超高强度钢Q1100E薄板的生产方法，钢板厚度为8~12mm，其特征在于：钢的化学成分重量百分比为C=0.15~0.20，Si=0.10~0.30，Mn=0.80~1.20，P≤0.015，S≤0.003，Al=0.02~0.05，Nb=0.010~0.020，V=0.030~0.060，Ti=0.008~0.020，Cr=0.10~0.30，Mo=0.50~0.80，Ni≤0.50，B=0.0015~0.0040，O≤0.0020，N≤0.0050，且Ti×N≤0.00006，Mn×S≤0.0024，Nb×C≤0.0030，CEV=0.52~0.56，余量为Fe和不可避免的杂质，其中CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15；关键生产步骤包括：（1）冶炼、铸造：采用铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理的洁净化炼钢；然后连铸成高质量铸坯，控制铸坯热酸洗低倍符合曼内斯曼中心偏析1~2级；（2）一火纵轧：将铸坯高温加热并纵向轧制成60~100mm厚度的板坯，压缩比≥3.0；然后采用火焰切割将板坯精整成多块一火坯，一火坯长度=成品宽度+(60~120) mm；（3）二火横轧：采用快速加热、短时保温、低温出炉的加热方式，将一火坯长当宽，进行横向轧制，轧制结束温度为800~900℃；轧后先空冷至600~650℃，然后以15~20℃/s的冷速加速冷却至350~400℃，再空冷至室温；（4）回火：回火温度为200~250℃，回火时间为60~90min；（5）冷矫：采用11辊冷矫直机，按照矫直后翻板再次矫直的方式进行多道次矫直，控制钢板不平度≤3mm/m。...
【技术特征摘要】
1.一种低合金超高强度钢Q1100E薄板的生产方法，钢板厚度为8~12mm，其特征在于：钢的化学成分重量百分比为C=0.15~0.20，Si=0.10~0.30，Mn=0.80~1.20，P≤0.015，S≤0.003，Al=0.02~0.05，Nb=0.010~0.020，V=0.030~0.060，Ti=0.008~0.020，Cr=0.10~0.30，Mo=0.50~0.80，Ni≤0.50，B=0.0015~0.0040，O≤0.0020，N≤0.0050，且Ti×N≤0.00006，Mn×S≤0.0024，Nb×C≤0.0030，CEV=0.52~0.56，余量为Fe和不可避免的杂质，其中CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15；关键生产步骤包括：（1）冶炼、铸造：采用铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理的洁净化炼钢；然后连铸成高质量铸坯，控制铸坯热酸洗低倍符合曼内斯曼中心偏析1~2级；（2）一火纵轧：将铸坯高温加热并纵向轧制成60~100mm厚度的板坯，压缩比≥3.0；然后采用火焰切割将板坯精整成多块一火坯，一火坯长度=成品宽度+(60~120)mm；（3）二火横轧：采用快速加热、短时保温、低温出炉的加热方式，将一火坯长当宽，进行横向轧制，轧制结束温度为800~900℃；轧后先空冷至600~65...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭宁琦，罗登，刘丹，赵军，张青学，汪贺模，
申请(专利权)人：湖南华菱湘潭钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。