[发明专利]一种高强度热轧防弹钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于钢材制造技术领域，具体涉及一种不用热处理的抗拉强度达到900MPa以上的高强度热轧防弹钢板及其制造方法。

背景技术

防弹运钞车和其它防弹车，如流动银行车、私人防弹轿车、警用防弹巡逻车、防暴车、排暴车等、防弹是它们最基本的要求。为达到防弹的目的一般采用防弹钢板作为防护关键材料。

防弹钢板最主要的功能是阻止子弹对钢板的侵彻，增加钢板的厚度使弹丸侵彻钢板所需能量增加，是提高钢板抗弹性能的一种有效方法，但这将增加车辆自重减少车辆有效载重量。因此防弹钢板的厚度有减薄的趋势，防弹运钞车所用的防弹钢板厚度一般为3.0mm。目前我国运钞车防弹钢板必须满足GA164-1997《专用运钞车防护技术条件》中相应防护条件。

提高钢板强度和硬度，将使弹丸侵彻钢板所消耗的能量增加，从而有利于抗弹性能的提高。市场上的防弹钢板多采用淬火热处理有效提高钢板的强度和硬度，抗拉强度在1500Mpa以上。热处理防弹钢的组织为回火马氏体，合金化方面采用Cr-Mo系保证钢板的淬透性，加入Ni以提高钢板的韧性。

苏联专利RU2015491C1的防弹钢板须经过淬火和140～170℃的低温回火。

日本专利JP11264050防弹钢板是淬火和低温回火的中碳镍钼钢。

日本专利JP2004137579防弹钢板是须经热处理的高碳(0.7～1.8％)高锰(8～16％)钢。

欧洲专利EP1152207A2热轧防弹钢板是一种经过热处理的耐磨奥氏体高锰钢，碳含量1.1～1.3％、锰含量11.5～13.5％。

《中国科技成果数据库》中的《高性能装甲钢板的研制》(成果编号：0100390052)装甲钢板是中碳Mn-Cr-Ni-Mo低合金钢，热轧后的钢板须经热处理，钢板强度达到1600MPa。

《防弹运钞车保险杠的设计与制造》(南方金属Sum.135 December 2003p12-13)中的超高强度防弹钢GK901为中碳低合金钢，也要经热处理。

运钞车防弹钢一般不大于3mm，经淬火加低温回火的钢板强度高塑性低，板形和冷加工性能差，焊接后热影响区强度降低防弹性能也将随之降低；钢中所含较多的Cr、Mo、Ni等合金元素，又经热处理生产成本高。

国内新公开的一种热轧防弹钢板专利申请(CN200510023888)是含硅量比较高(1.5～2.2％)热轧后需要分段冷却的热轧钢板，生产时需要较强的冷却能力和较低的终冷温度(350～450℃)。该防弹钢板是热轧产品，虽不需经热处理，但热轧后钢板须经严格的分段控制冷却，对层流冷却设备要求较为苛刻，不仅温度和时间要控制准确，并且需要较强的冷却能力和较低的终冷温度，在一般的热轧线的层流冷却设备难以达到。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不用热处理，热轧后可直接冷却，用一般热轧生产线能直接生产的高强度热轧防弹钢板及其制造方法。

本发明的技术方案是：

一种高强度热轧防弹钢板，其设计成分是(重量％)：

0.15～0.22％C、0.2～0.6％Si、1.6～2.2％Mn、≤0.035％P、≤0.010％S、0.020～0.060％Al、≤0.0060％N、0.025～0.15％Ti、＜0.3％Cu，加入≤0.055％Nb或≤0.15％V或Nb和V同时加入；还可加入下列元素中的一种或几种：＜0.3％Cr、＜0.3％Mo、＜0.2％Ni、＜0.0050％Ca、＜0.0025％B，其余是Fe和不可避免的杂质。

以上各合金元素的作用是：

C：用于保证钢的强度级别、也是提高钢板强度的主要元素，C太低强度达不到要求，C太高对焊接性能不利。

Si：在钢中起固溶强化作用，太高容易使钢板表面产生红铁皮等表面缺陷。

Mn：是固溶强化元素，低于1.6％钢的强度不足，太高会使钢的塑性下降。

P、S：是钢中的杂质元素，含量应越低越好。

Al：是钢中的脱氧元素，减少钢中的氧化物夹杂、纯净钢质，有利于提高钢板的成形性能。

Nb、Ti、V：是有效细化晶粒、提高强度和韧性的元素，以碳化物和碳氮化物的形式存在于钢中，加入量低于0.01％强化效果小。

Cr、Ni、Cu：除提高钢板强度外可提高钢板的耐腐蚀性能，Ni还可以消除Cu引起的高温脆性。

Mo、B：有利于贝氏体的转变，提高钢板的强度。

Ca：可改变钢中硫化物的形态，提高钢板的塑性和韧性。