本发明专利技术涉及机车车头用钢板及其生产方法。其化学成分及重量百分比：Ｃ：０．１１～０．２６、Ｓｉ：０．６６～１．００、Ｍｎ：１．２５～２．２０、Ｐ：≤０．０２５、Ｓ：≤０．０１０、Ｎｉ：０．０５～０．３０、Ａｌ：０．０１５～０．０８０、Ｎｂ：０．０６２～０．１２，余量为Ｆｅ及不可避免的杂质。方法；按照洁净钢工艺冶炼并浇注成坯；对铸坯分三段进行加热；进行均热；分两段进行轧制；进行层流冷却；进行正火。本发明专利技术在保证钢板的力学性能的同时，避免了大量添加合金元素，工艺成本低，其屈服强度≥４２０ＭＰａ，抗张强度≥５２０ＭＰａ，延伸率≥２０％，－５０℃Ｖ型缺口夏比冲击功≥１００Ｊ。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢铁材料及其生产方法，具体属于机车车头用钢板及其生产方法。
技术介绍
随着我国铁路运输高速、重载的发展，为了达到列车的要求速度，在机车制造上对 钢材的强韧化指标要求越来越高，而且机车车头的生产主要与国外企业合作，机车车头用 钢一直以进口为主，随着生产规模的扩大，国产化的的需求也越来越迫切。由于我国南北温差较大，为保证机车运行的安全性，对钢板低温韧性要求在-50°C 时具有良好的冲击韧性，比我国常用E级别钢板-40°C的要求更严格，达到了低温用钢的 要求。对于此类钢板，我国中厚板厂通过传统的控轧控冷或控轧控冷+正火工艺仅能生产 40mm厚以下钢板，40mm以上超厚钢板，只能通过控轧控冷+调质处理工艺生产。控轧控冷+ 调质处理工艺导致钢板成分设计时需要加入提高淬透性的合金元素，使得钢板在成分和工 艺上的成本大幅提高，市场难以接受。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前在机车车头用钢方面存在的不足，提供一种钢板厚度规 格在40 65毫米、并具有较高的强度、良好的低温韧性及优良的焊接性能的机车车头用钢 板及其生产方法。实现上述目的的技术措施一种具有良好低温韧性的机车车头用钢板，其化学成分及重量百分比为C: 0. 11 0. 26、Si 0. 66 1. 00、Mn 1. 25 2. 20、P 彡 0. 025、S ^ 0. 010、Ni 0. 05 0. 30、Al 0. 015 0. 080、Nb 0. 062 0. 12，余量为Fe及不可避免的杂质。其特征在于Ni的重量百分比优选范围为0. 10 0. 30。其特征在于Ni的重量百分比优选范围还为0. 15 0. 25。其特征在于A1的重量百分比优选范围为0. 02 0. 07。其特征在于A1的重量百分比优选范围还为0. 03 0. 05。其特征在于Nb的重量百分比优选范围为0. 07 0. 10。生产一种具有良好低温韧性的机车车头用钢板的方法，其步骤1)按照洁净钢的冶炼工艺进行冶炼并浇注成坯；2)对铸坯分三段进行加热首先进行预热，其预热温度控制在280 360°C，预热 时间为25 40分钟；进行再加热，其温度控制为840 910°C，加热时间为40 60分 钟；进行第三次加热，其加热温度控制为1140 1250°C，加热时间控制为45 65分钟；3)进行均热，其均热温度控制为1150 1240°C，时间45 65分钟；4)分两段进行轧制粗轧阶段，其开轧温度控制在1120 1220°C，终轧温度控制 在1040 1080°C，累计压下率70 90%，道次压下率15 30% ；精轧阶段，其开轧温度 控制在920 980°C，终轧温度控制在780 880°C，后三道次累计压下率60 90% ；35)采用冷却水进行层流冷却冷却速度控制为10 20°C /秒，冷却到560 650 0C ；6)进行正火正火温度控制为870 930°C，正火时间板厚X0. 8 1. 0分钟/毫米。本专利技术的主要合金元素含量基于以下原理C是提高钢强度最经济有效的合金元素，但过高会显著恶化钢的焊接性能，本专利技术 C含量的设计与生产工艺相结合，控制C含量为0. 11 0. 26%。合金元素Si可通过固溶强化提高钢的强度，本专利技术钢中的Si含量设计为0. 66 1. 00%。钢中添加Mn，不仅可以通过Mn的固溶强化提高钢的强度，而且可降低钢的相变温 度，细化晶粒，提高钢的低温韧性，本专利技术钢Mn含量设计为1. 25 2. 20%。P是低合金钢中的杂质元素之一，当焊接金属凝固时，P促进低熔点夹杂物的生 成，既易产生高温裂纹，又增加低温裂纹敏感性，使焊缝的延展性和韧性变坏，而且含P量 高，使钢具有较明显的冷脆倾向。本专利技术钢中的P含量控制较低水平，P含量< 0. 025%。S是钢中的有害元素，生成的硫化物夹杂严重影响钢的力学性能，因此应尽量降低 钢中的S含量，使其含量在0. 010%以下。Ni能提高钢的低温韧性，本专利技术钢要求具有良好的低温韧性，本专利技术钢通过添加 适当的Ni来提高钢的低温韧性，Ni含量控制在0. 05 0. 30%。Nb是最主要的微合金元素之一，在本专利技术钢中起沉淀强化和细化晶粒的作用，通 过沉淀强化保证本专利技术钢正火处理后具有高的强度，细化晶粒是提高钢韧性的最有效技术 途径之一，本专利技术钢通过添加微合金元素Nb，有效细化晶粒提高钢的低温韧性，本专利技术钢中 Nb含量设计为0. 062 0. 12%。Al在钢中的一般作用是作为脱氧剂，在本专利技术中，Al的作用主要是生成氧化铝细 化晶粒，提高钢的低温韧性，Al含量设计为0. 015 0. 080%。本专利技术具有以下特点(1)本专利技术钢通过廉价的C、Mn元素和微合金化技术产生细化晶粒和沉淀强化作 用保证钢板的强度，避免了大量添加合金元素，节省了成本。(2)通过控轧控冷+正火工艺，相对控轧控冷+调质工艺节省了工艺成本；(3)本专利技术钢具有良好低温韧性机车车头用超厚钢板的力学性能优异，屈服强度 彡420MPa，抗张强度彡520MPa，延伸率彡20%, _50°C V型缺口夏比冲击功彡100J，同时具 有成本低廉的特点。具体实施例方式下面做进一步描述实施例1一种具有良好低温韧性的机车车头用钢板，其化学成分及重量百分比为C: 0. 11、Si 0. 92, Mn :2· 14, P :0· 022、S :0· 008, Ni :0· 05, Al :0· 015, Nb :0· 062，余量为 Fe 及不可避免的杂质。生产一种具有良好低温韧性的机车车头用钢板的方法，其步骤1)按照洁净钢的冶炼工艺进行冶炼并浇注成坯；2)对铸坯分三段进行加热首先进行预热，其预热温度控制在280 290°C，预热 时间为25分钟；进行再加热，其温度控制为840 850°C，加热时间为40分钟；进行第三 次加热，其加热温度控制为1140 1150°C，加热时间控制为45分钟；3)进行均热，其均热温度控制为1150 1160°C，时间45分钟；4)分两段进行轧制粗轧阶段，其开轧温度控制在1120 1130°C，终轧温度控制 在1040 1046°C，累计压下率70 %，道次压下率15 % ；精轧阶段，其开轧温度控制在920 925°C，终轧温度控制在780 785°C，后三道次累计压下率60% ；轧制的钢板厚度为45毫 米。5)采用冷却水进行层流冷却冷却速度控制为5°C /秒，冷却到580°C ；6)进行正火正火温度控制为870 880°C，正火时间45毫米(板厚)X0. 8分 钟/毫米=36分钟。实施例2一种具有良好低温韧性的机车车头用钢板，其化学成分及重量百分比为C: 0. 127、Si 0. 66, Mn :1· 80, P :0· 018、S :0· 005, Ni :0· 10, Al :0· 021, Nb :0· 07，余量为 Fe 及不可避免的杂质。生产一种具有良好低温韧性的机车车头用钢板的方法，其步骤1)按照洁净钢的冶炼工艺进行冶炼并浇注成坯；2)对铸坯分三段进行加热首先进行预热，其预热温度控制在295 305°C，预热 时间为36分钟；进行再加热，其温度控制为860 870°C，加热时间为45分钟；进行第三 次加热，其加热温度控本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有良好低温韧性的火车车头用钢板，其化学成分及重量百分比为：Ｃ：０．１１～０．２６、Ｓｉ：０．６６～１．００、Ｍｎ：１．２５～２．２０、Ｐ：≤０．０２５、Ｓ：≤０．０１０、Ｎｉ：０．０５～０．３０、Ａｌ：０．０１５～０．０８０、Ｎｂ：０．０６２～０．１２，余量为Ｆｅ及不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
一种具有良好低温韧性的火车车头用钢板，其化学成分及重量百分比为C0.11～0.26、Si0.66～1.00、Mn1.25～2.20、P≤0.025、S≤0.010、Ni0.05～0.30、Al0.015～0.080、Nb0.062～0.12，余量为Fe及不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的一种具有良好低温韧性的火车车头用钢板，其特征在于附的 重量百分比优选范围为0. 10 0. 30。3.如权利要求1或2所述的一种具有良好低温韧性的火车车头用钢板，其特征在于 Ni的重量百分比优选范围还为0. 15 0. 25。4.如权利要求1所述的一种具有良好低温韧性的火车车头用钢板，其特征在于A1的 重量百分比优选范围为0. 02 0. 07。5.如权利要求1或4所述的一种具有良好低温韧性的火车车头用钢板，其特征在于 Al的重量百分比优选范围还为0. 03 0. 05。6.如权利要求1所述的一种具有良好低温韧性的火车车头用钢板，其特征在于Nb的 重量百分比优选范围为0. 07 0. 10。7....
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志勇，陈吉清，陈邦文，胡敏，任池锦，黄成红，宋育来，梁文，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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