[发明专利]屈服强度900MPa级热轧板带钢及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于金属材料轧制技术领域，具体涉及一种屈服强度900MPa级热轧板带钢及其制备方法。 

背景技术：

近年来，大型化、重载荷、轻量化等成为汽车、船舶、建筑、桥梁、工程机械等重点钢材消费行业的发展主基调。例如以工程机械用钢、汽车大梁板等焊接高强度钢为代表的低合金高强度钢材的用量呈现不断增加趋势，强度级别等也提高很快。目前屈服强度大于700MPa级的起重机臂架材料已被广泛采用，从而大幅度地降低了臂架自重，提高了产品起重性能；此外，煤炭综采液压支架用高强板的强度级别已由60Kg、70Kg迅速提高到80Kg。 

由于重型卡车用大梁、工程机械结构件要承受复杂多变的周期载荷，需要钢材具有高的屈服强度和疲劳极限，良好的冲击韧性、冷成形性和优良的焊接性能。我国宝钢、鞍钢、武钢等能生产900～1000MPa级工程机械用钢，但均为中厚板生产，其合金含量与碳当量较高，冷成形性与焊接性能相对较差。然而对于薄规格来说，采用中厚板生产难度很高并且成材率低，加之国外技术的封锁，我国在汽车起重机吊臂、泵送机械、重型卡车辊压成形大梁用的3～16mm的900MPa级热轧板带仍需进口。 

对于屈服强度900MPa级高强度热轧钢板来说，目前报道中大致有2种方案：（1）以中厚板生产为主的调质钢板，其生产流程长且合金元素含量高，生产成本高，焊接性能与冷成形性能相对较差；（2）以Nb、V、Ti多元复合析出强化为主的热轧钢板，由于Nb、V的成本高于Ti，且Nb的析出效果不如Ti显著，因此利用Nb、V析出强化不如Ti经济；同时这3种元素在不同温度条件下析出，使连铸过程中的矫直工艺窗口变窄，在这3种微合金化元素中，Nb降低钢的高温延塑性作用最显著，并且当钢中C含量增加时，含铌、钒较高的钢种的高温脆化温度可延伸至725℃（参见“减少含铌、钒、钛微合金化钢连铸坯角部横裂纹的研究”，钢铁，1998，33（1）：22～25.），因此此类钢的板坯在连铸、冷却与加热过程中，由于各种应力（矫直力与热应力）的作用导致碳氮微合金化析出而产生裂纹，严重时可导致板坯断裂现象。 

因此，为了满足重型卡车用大梁、工程机械行业对900MPa级薄规格高强度钢板的要求，在热连轧轧机上充分利用其工艺优势与特点，以及结合TiC析出温度与特点，开发生产操作性强、性能优异的900MPa级热轧薄板相当必要。 

中国专利CN102409233A公开了“一种低温工程机械用钢及其生产方法”，其中钢的化学成分重量百分比为：C：0.06～0.08%，Si：0.15～0.25%，Mn：1.6～1.9%，Nb：0.05～0.07%，Mo：0～0.30%，B：0～0.0020%，Ti：0.08～0.14%，Al：0.01～0.06%，P：≤0.02%，S：≤0.010%，N：≤0.008%，其余为Fe及不可避免杂质；虽然本发明是利用Ti进行析出强化设计，但是Nb含量较高，对铸坯质量有不利影响，并且所制造钢板的屈服强度只能达到600MPa和700MPa。 

中国专利CN102703824A公开了“屈服强度高于900MPa的非调质态热轧带钢及其制备方法”，其中钢的化学成分重量百分比为：C：0.06～0.12%，Si：0.10～0.30%，Mn：0.80～1.20%，Nb：0.00～0.04%，V：0.00～0.04%，Ti：0.02～0.10%，Cr：0.80～1.20%，Mo：0.10～0.30%，B：0.001～0.003%，P：≤0.012%，S：≤0.01%，余量为Fe；本发明采用的是低碳低锰设计，主要是通过添加Cr、Mo、B元素抑制高温阶段铁素体的转变，提高钢的淬透性，形成低温相变产物—贝氏体、马氏体等；其中钢中添加了少量微合金元素Ti，主要是为了改善其焊接性能，以抑制焊接热影响区晶粒的异常长大；利用微合金V在低温卷取或回火过程中析出，起析出强化作用。合金中Cr含量较高，易与钢中的C形成粗大的碳化物，从而降低钢的塑性与韧性，提高钢的韧脆转变温度。