[发明专利]一种屈服强度720MPa含B微合金化钢板及其热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种屈服强度720MPa含B微合金化钢板及其热处理工艺，属于钢铁材料热处理技术领域。

背景技术

硼在钢中的用途很多，提高钢的淬透性，改善钢的加工硬化性能是其被青睐的一个原因；而其备受重视的另外一个原因是其价格低廉，能节约大量贵重合金元素(铬、镍、钼)。为降低成本，节约合金元素的用量，在低、中碳钢中降低含碳量、改善含B钢的冷变形能力且通过微调合金元素的含量达到高强度积塑性以弥补因降碳而造成了强度和淬透性的损失，节约成本。

高强度调质用合金钢与相同含碳量的碳素钢相比，往往在相同强度下具有较高的塑性、韧性；或在相同的塑性下具有较高的强度。因为在调质状态下，合金元素除固溶强化铁素体外，更主要的是提高了钢的回火稳定性，与碳素钢相比，相同温度回火后，合金钢的碳化物比较弥散，使钢的强度较高。

为显著提高钢板的力学性能，热处理工艺优化和诸如硼元素高淬透性元素添加是必不可少的。硼的主要优点是钢中含量极少就会明显地改变钢的淬透性。奥氏体化过程中通过扩散偏聚在晶界上的硼阻止了新相的形核，晶界硼分布状态与尺寸不同，其影响程度也不同。为了防止硼化物沿奥氏体晶界析出而形成断续的网，钢中硼的最佳留存量是0.002wt％左右。

～发明内容

本发明的目的是提供一种高性能、低成本的一种屈服强度720MPa含B微合金化钢板及其热处理工艺。

本发明综合了合金及B元素的优点，通过优化热处理工艺获得高强度、良好韧性的钢材。

实现本发明的技术方案如下所述：

本发明的微合金化钢板的化学成分及含量按重量百分比计为：C 0.13％～0.20％，Mn 1.4％～1.8％，Si 0.4～0.6％，Ti 0.010％～0.04％，B 0.0005％～0.003％，V 0.06％～0.12％，Cr 0.1％～0.3％，余量为Fe和不可避免的杂质。

热处理工艺制度为：奥氏体化温度900℃～950℃，水淬；回火温度500℃～550℃，空冷。

本发明的优点是：由本发明的热处理工艺生产的钢板具有优良的力学性能及淬透性能，表面硬度介于280～290HB，抗拉强度＞850MPa，屈服强度＞720MPa，延伸率＞17％，面缩率＞50％，此钢种具有生产成本较低，性能优良的特点。硼及合金元素的合理配比不仅提高了热处理钢板的强度性能，减少合金元素的加入量，还可以替代部分贵重合金元素，节约资源，降低成本。

附图说明

图1为淬火试样回火后的金相组织图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作详细的描述。

钢板的(重量百分比)化学成分含量为：C 0.13％～0.20％，Mn 1.4％～1.8％，Si 0.4～0.6％，Ti 0.010％～0.04％，B 0.0005％～0.003％，V 0.06％～0.12％，Cr0.1％～0.3％，余量为Fe和不可避免的杂质。

实施例1

钢板厚度为40mm，其热处理工艺制度为：奥氏体化温度900℃，保温时间120分钟后水淬，500℃高温回火，保温75分钟空冷。取样检测，其力学性能检测值见表1：

表1力学性能检测值

实施例2

钢板厚度为35mm，其热处理工艺制度为：奥氏体化温度910℃，保温时间120分钟后水淬，500℃高温回火，保温75小时，空冷。取样检测，其力学性能检测值见表2，用金相显微镜观察，金相组织如图1所示。

表2力学性能检测值

表中：KV₂：常温冲击；R_0.2：屈服强度；R_m：抗拉强度；A：延伸率；Z：断面收缩率；HB：表面硬度。