[发明专利]高强度高韧性钢板及其生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及热处理中厚板技术领域，具体地说，涉及一种高强度高韧性钢板及其生产工艺。

背景技术

低合金、高强度高韧性钢广泛应用于各类工程机械，特别是屈服强度690MPa级高强度工程机械用钢，大量应用于电动轮翻动车、矿用汽车、挖掘机、推土机、各类起重机、煤矿液压支架等。这些工程机械服役条件严苛，因此要求工程机械用钢具有较高的强度、良好的低温韧性、良好的抗疲劳性能、良好的冷成型性能、良好的焊接性能等。随着工程机械越来越大型化、高效化，同时服役条件严苛化，用户对具有良好低温冲击韧性的高强度工程机械用钢板，特别是屈服强度690MPa级高强度工程机械用钢板的需求将越来越多。

现有技术采用低碳高锰设计，同时添加较多量的Cr、Mo、Ni等贵金属元素制备屈服强度690MPa级钢板，但是，该钢板的合金成本较高。或者现有技术通过添加较多量的Nb、Ti、Cr、Mo、Ni等贵金属元素制备屈服强度690MPa级钢板，合金成本较高，且淬火温度达到960℃，能耗较高。为了控制成本，通过采用低碳成分设计，添加部分合金元素，通过TMCP工艺（Thermo Mechanical Control Process，热机械控制工艺）制备了690MPa高强度工程机械用钢，但其低温冲击韧性偏低，-20℃的低温冲击韧性仅为150J左右。综上所述，现有技术生产的高强度高韧性钢板，特别是屈服强度690MPa级高强度工程机械用钢板的强度虽然符合要求，但存在钢板生产成本高、低温冲击韧性偏低的缺点，同时一般都添加合金V，提高了钢板碳当量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高强度高韧性钢板，该钢板屈服强度达到690MPa级。

本发明的技术方案如下：

一种高强度高韧性钢板，其材料的化学成分的质量百分含量包括：C0.10-0.15%、Si0.15-0.30%、Mn1.10-1.40%、P≤0.010%，S≤0.003%、Als0.020-0.030%、Nb0.025-0.040%、Ti0.010-0.015%、Cr0.15-0.30%、Mo0.15-0.20%，余量为Fe和其它杂质。

进一步，所述高强度高韧性钢板的材料的化学成分的质量百分含量包括：C0.10%、Si0.30%、Mn1.40%、P0.006%、S0.002%、Als0.024%、Nb0.038%、Ti0.014%、Cr0.30%，Mo0.18%；或者，C0.11%、Si0.28%、Mn1.35%、P0.010%、S0.001%、Als0.027%、Nb0.040%、Ti0.012%、Cr0.28%，Mo0.20%；或者，C0.12%、Si0.24%、Mn1.30%、P0.008%、S0.003%、Als0.030%、Nb0.033%、Ti0.015%、Cr0.25%、Mo0.17%；或者，C0.13%、Si0.20%、Mn1.25%、P0.005%、S0.002%、Als0.024%、Nb0.030%、Ti0.011%、Cr0.20%、Mo0.16%；或者，C0.14%、Si0.17%、Mn1.20%、P0.004%、S0.001%、Als0.021%、Nb0.027%、Ti0.010%、Cr0.18%、Mo0.15%；或者，C0.15%、Si0.15%、Mn1.10%、P0.002%、S0.003%、Als0.020%、Nb0.025%、Ti0.011%、Cr0.15%、Mo0.18%。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种高强度高韧性钢板的生产工艺，可以生产屈服强度达到690MPa级的高强度高韧性钢板。

本发明的另一技术方案如下：

一种高强度高韧性钢板的生产工艺，包括：冶炼、连铸、板坯再加热、除鳞、轧制、热矫直和热处理，生产得到的所述高强度高韧性钢板的材料的化学成分的质量百分含量包括：C0.10-0.15%、Si0.15-0.30%、Mn1.10-1.40%、P≤0.010%，S≤0.003%、酸溶铝Als0.020-0.030%、Nb0.025-0.040%、Ti0.010-0.015%、Cr0.15-0.30%、Mo0.15-0.20%，余量为Fe和其它杂质。