一种长度≥30m的高强工程用钢板及生产方法技术

一种长度≥30m的高强工程用钢板，其组分及重量百分比含量为：C：0.07~0.11%、Si：0.25~0.50%、Mn：1.30~1.50%、P：≤0.020%、S：≤0.010%、Nb+Ti：0.05~0.08%、B：0.0007～0.0020%、Als：0.015~0.05%；生产步骤：冶炼并连铸成坯；对铸坯加热；采用TMCP工艺轧制；分四段进行冷却；进行矫直；空冷至室温；进行回火处理。本发明专利技术由于采用TMCP+回火生产，从而解决厚度为10~20mm，成品长度≥30m，单张重量8～12吨的钢板在生产过程中质量不稳定的问题，与国内外同等屈服强度级别钢种相比，-40℃冲击功≥200J，适用于制造在极端寒冷环境中工作的大型钢铁机械设备，并由于大大减少贵重合金的加入，使生产成本降低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种长度≥30m的高强工程用钢板，其组分及重量百分比含量为：C：0.07~0.11%、Si：0.25~0.50%、Mn：1.30~1.50%、P：≤0.020%、S：≤0.010%、Nb+Ti：0.05~0.08%、B：0.0007～0.0020%、Als：0.015~0.05%；生产步骤：冶炼并连铸成坯；对铸坯加热；采用TMCP工艺轧制；分四段进行冷却；进行矫直；空冷至室温；进行回火处理。本专利技术由于采用TMCP+回火生产，从而解决厚度为10~20mm，成品长度≥30m，单张重量8～12吨的钢板在生产过程中质量不稳定的问题，与国内外同等屈服强度级别钢种相比，-40℃冲击功≥200J，适用于制造在极端寒冷环境中工作的大型钢铁机械设备，并由于大大减少贵重合金的加入，使生产成本降低。【专利说明】—种长度& 30m的高强工程用钢板及生产方法
本专利技术涉及一种工程用钢及其生产方法，具体地属于一种长度> 30m的高强工程用钢板及生产方法。
技术介绍
随着我国经济的飞速发展，工程机械向大型化、轻型化发展，对工程机械钢板的需求越来越大。由于工程机械使用条件复杂，结构受力复杂，要求采用的钢板具有高强度，高韧性外，对于使用在极寒气候下的工程机械，还要求具有低温冲击韧性高等特点。目前Q460~Q690高强度已广泛使用于矿山机械、工程机械、港口机械等领域，在当前的高强度单张钢板生产中，已经实现通过TMCP工艺实施，代替传统的调质工艺，从而降低生产成本、减少能源消耗、提高生产效率，其不足在于为得到贝氏体组织，对生产过程中各工艺参数，如加热温度、各阶段轧制温度、压下率及轧后冷却参数等均有较严格的要求，工艺窗口较窄，尤其对于薄规格超长大单重钢板，主要问题在于钢板沿轧制方向温度均匀性较差，造成了钢板沿轧制方向性能差别很大，且单纯采用TMCP工艺生产薄规格(10-20mm)超长钢板板形合格率较低。在本专利技术之前，国内有550_700MPa级高强度钢板的报道较多。如中国专利申请号为:201010237136.6的专利文献，公开了 “一种600MPa级别高强度工程机械用钢及其生产方法”，其化学成分按照重量百分比为:C:0.06-0.09%、Si:0.15-0.25%、Mn:1.4-1.6%、P:≤0.020%、S 0.010%、Alt:0.020-0.060%、Nb:0.040-0.060%、T1:0.09-0.12%,其余为Fe。其生产方法为两阶段控制轧制+层流水冷却的热轧卷生产方式。与本专利技术的不同之处在于:生产方法不同，且钢中加入较多的Ti，含量达到0.09-0.12%，其成本较高，且对钢的焊接性能不利。中国专利申请号为:200810010899.X的专利文献，公开了 “一种600MPa级热轧薄钢板及其制造方法”，其化学成分按照重量百分比为:c:0.02-0.09%、S1:0.1-0.35%、Mn:0.20-0.90%、P:≤ 0.040%、S:≤ 0.005%、N1:≤ 0.20%、Cu:0.20-0.40%、Cr:0.30-0.45%、Als:0.005-0.050%、Ca:0.0005-0.005%、Ti:0.02-0.15%,且含有 Nb:0-0.070%、Bs:0-0.003%中的一种或一种以上，其余为Fe。其专利技术方法所述钢连铸成120-300mm板坯后，采用控轧控冷工艺生产。其不足之处在于:添加了贵重合金N1、Cu、Cr等，增加了生产成本，且生产的钢板的长度不超过20m。中国专利申请号为:200710093978.7的专利文献，公开了一种“屈服强度550MPa级低裂纹敏感性钢板及其制造方法”，其化学成分按照重量百分比为:c:0.005-0.04%、Si:0.4-0.70%、Mn:1.40-1.85%、Cr S 0.20%、Mo:≤ 0.20%、Cu:≤ 0.30%、Nb:0.04-0.08%、Al:0.02-0.06%、T1:0.004-0.030%、Bs:0.0005-0.0020%，其余为 Fe。其采用控轧和冷却技术，获得了以细化的贝氏体为主的基体组织，屈服强度大于550MPa、抗拉强度大于670MPa、夏比冲击功Akv (-200C )≤150J的钢板。其不足在于:添加了贵重合金Mo、Cu、Cr等,增加了生产成本，且生产的钢板的长度不超过20m。中国专利申请号为:201110074144.8的专利文献，公开了 “一种屈服强度550MPa低碳贝氏体工程机械用钢及其制备方法”，其化学成分按照重量百分比为:c:0.05-0.10%、Si:0.2-0.50%,Mn:1.50-1.80%, S ≤0.010%, P ≤0.018%, Cr:0.20-0.50%,Mo S 0.10%、Nb 0.10%、A1:0.015-0.050%,T1:0.010-0.040%、Bs:0.0010-0.0020%，其余为 Fe。其制造方法为经铁水预处理、复吹转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、板坯连铸，通过调整部分元素含量、微合金化处理、TMCP工艺生产、生产出具有高强度、低温韧性良好的贝氏体工程机械用钢。其不足在于:添加了贵重合金Mo、Cr等，增加了生产成本，且生产的钢板的长度不超过20mo ο
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种钢板厚度规格范围为l(T20mm，成品长度≥ 30m, ReL ≥ 550~700 MPajRm ≥ 670~850 MPa，延伸率 A ≥ 18%,-40°C Akv ≥ 200J 的工程用钢板及其生产方法。实现上述目的的措施: 一种长度≥30m的高强工程用钢板，其组分及重量百分比含量为:C:0.07、.11%、Si:0.25、.50%,Mn:1.30-?.50%,P..≤0.020%、S:≤ 0.010%、Nb+Ti:0.05^0.08%,B:0.0007 ~0.0020%、Als:0.015~0.05%，其余为 Fe 和微量杂质元素，并满足 Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Mo/15+Ni/60+V/10+5B ≤0.22% ;力学性能:屈服强度在 55(T700MPa，抗拉强度 670~850MPa，延伸率A≥18%，-400C Akv≥200J，成品长度≥30m，钢板厚度在10~20mm。生产一种长度≥30m的高强工程用钢板的方法，其步骤: 1)冶炼并连铸成还; 2)对铸坯加热，控制均热温度在1160~1250°C，均热时间不低于45min;并采用高压水除鱗； 3)采用TMCP工艺进行轧制:控制粗轧开轧温度不低于1100°C，并采用先进行宽展，后纵轧至成品厚度的2~3倍的厚度中间板，控制每道次压下率不低于10%，且道次压下率为递增方式；控制精轧开轧温度不超过960°C，轧制道次为4飞道次，道次压下率为递减方式；轧制结束后的温度在Α,3+10~60°C ； 4)分A、B、C、D四段进行冷却，控制A段水流量为2(T30L/S，B~D三段的水流量为120~180L/S，钢板上下水量之比在1.2~1.5，冷却速度为2(T30°C / S，终冷温度在80~400V ； 5)进行矫直； 6)空冷至室温； 7)进行回火处理，控制回火本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长度≥30m的高强工程用钢板，其组分及重量百分比含量为：C：0.07~0.11%、Si：0.25~0.50%、Mn：1.30~1.50%、P：≤0.020%、S：≤0.010%、Nb+Ti：0.05~0.08%、B：0.0007～0.0020%、Als：0.015~0.05%，其余为Fe和微量杂质元素，并满足Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Mo/15+Ni/60+V/10+5B≤0.22%；力学性能：屈服强度在550~700MPa，抗拉强度670~850?MPa，延伸率A≥18%，?40℃Akv≥200J，成品长度≥30m，钢板厚度在10~20mm?。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王世森，余宏伟，李德发，张云燕，卜勇，熊涛，陈勇，洪君，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：