[发明专利]用热轧钢板制造高强韧性型钢的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金制造技术领域，尤其是涉及一种用热轧钢板制造高强度高韧性型钢的方法。

背景技术

高强度高韧性型钢的生产，传统方法是采用高强度高韧性成分的热轧钢板，经过冷冲压或热成型加工成需要的型钢形状，再经过调质得到要求的机械性能，然后经过冷矫直得到需要的型钢平直度。传统生产高强度高韧性型钢方法的缺点是：型钢形状精度和平直度差、能源消耗大，生产成本高、生产周期长等缺点。

本发明研究出了一种与传统方法不同的制造方法来生产高强度高韧性型钢，采用这种生产方法生产的型钢形状精度高、型钢平直度好、能源消耗少，生产成本低、生产周期短、型钢内应力小的高强度高韧性型钢生产方法。

发明内容

本发明的目的是克服上述存在的缺陷，提供一种具有内应力小、性能均匀，强度高、冲击韧性高、形状尺寸精度高、平直度高、生产成本低的用热轧钢板制造高强度高韧性型钢的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明的用热轧钢板制造高强度高韧性型钢的方法，包括冶炼方法过程、炉外精炼、制成钢坯，用热连轧机组轧制成钢板，其特征在于：所述的热钢板的各化学成份质量百分比为：C：0.10-0.15％、Si：0.10-0.40％、Mn：0.90-1.50％、Ni：0.9-2.0％、Cr：0.30-0.60％、Mo：0.45-0.60％、Cu：0.1-0.20％、Nb：0.005-0.015％、V：0.010-0.040％、Ti：0.005-0.020％、Al：0.010-0.075％、B：0.0005-0.0040％、P＜0.015％、S＜0.005％、N＜0.0080％，其余为铁，其具体制造方法步骤如下：

1)将热轧钢板定尺剪裁成型钢需要钢板的尺寸，在平辊和立辊的夹持下，通过感应加热器加热到1050℃～1100℃，再用辊式成型机组将钢板弯制成型钢；

2)将此型钢送入感应加热器加热到910℃～960℃进行奥氏体化后；，

3)水冷淬火，其淬火冷却速度≥8℃/s；

4)淬火后的型钢再经回火感应加热器加热到630℃～660℃回火，回火时间80-200s；

5)最后经过型钢矫直机矫直，探伤、表面检查、取样检验，便可制得高强度高韧性型钢。

本发明所述的高强度高韧性型钢的生产方法过程，可以是连续进行，也可以是单根型钢生产。连续生产所采用设备和热处理方法参数，与在单根生产的热成型设备和调质热处理方法参数完全相同。

本发明的优点是：用本发明的生产方法生产出来的高强度高韧性型钢，具有内应力小、性能均匀，强度高、冲击韧性高、形状尺寸精度高、平直度高、生产成本低。

本发明各元素成分设计范围和组合作用理由说明：

0.10％≤C≤0.15％

碳是较强的固熔强化元素，能显著提高钢板强度，但C含量过高会使韧性和塑性明显恶化，钢板的焊接性能变为困难，合金元素在奥氏体中固熔量减少。因此在设计钢成分时尽可能降低碳的含量，以保证钢板具有良好的焊接性能、和低温冲击韧性和焊接性能。因此C含量应在0.10-0.15％。

0.90％≤Mn≤1.50％

Mn是弱碳化物形成元素，它在冶炼中的具有脱氧和消除硫的影响，可以降低奥氏体转变温度，细化铁素体晶粒，对提高钢板强度和韧性有益。同时还能固溶强化铁素体和增加钢的淬透性。但含Mn量超过1.5％左右时，则会有孪晶马氏体出现，使钢的延展性变坏。因此在成分设计时Mn含量一般在0.90％-1.50％之间，最佳含量是控制范围是0.9％-1.50％。

0.15％≤Si≤0.40％

Si具有脱氧作用，同时具有固溶强化作用，还能极大的延缓碳化物的形成，增加奥氏体稳定性。但Si含量过高易出现夹杂物，Si含量过高对焊接局部脆性区域有危害性。因此控制硅在0.15％-0.40％。

P≤0.015％

P是钢中的有害元素。P在晶界偏析，会恶化韧性，P含量高低直接影响到钢板的塑性和韧性。应尽量减少其含量，应保证P含量≤0.015％以下。

S≤0.005％

S是钢中的有害元素。MnS的存在会降低钢的塑性和强韧性，降低钢的延伸率。MnS有一定塑性，随轧制方向拉长延伸，加大了钢的各向异性，这对钢的横向性能非常不利。S与Fe形成的FeS，使钢在热轧和焊接中产生热脆裂纹。应保证S含量≤0.005％以下。

0.30％≤Cr≤0.60％