[发明专利]Ti微合金化中厚钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于低碳结构钢生产技术领域，特别是涉及一种Ti微合金化中厚钢板及其生产方法，适用于热轧平板或卷板的生产。 

技术背景

Ti是钢中常用的微合金元素，过去中厚板的生产往往采用微钛处理技术(Tiwt.％<0.02％)，由于富Ti粒子在高温下具有相当高的稳定性，也常被用于焊接热影响区的组织控制。然而，Ti微合金化技术相比于Nb、V并没有得到充分的发展，这主要是由于Ti具有较高的化学活性，易与钢中的O、N、S结合生成较大的夹杂物。而且，钢中的TiC析出具有较高的温度敏感性，时常导致钢板力学性能的波动。但由于Ti元素较Nb、V在资源上更加丰富，价格上更为低廉，因此近年来受到越来越多的关注。同时，随着冶炼技术的不断发展以及热加工控温技术的不断提升，这些问题也正在不断解决。 

2006年，广州珠江钢铁有限责任公司毛新平等人申请发明专利200610123458.1“一种基于薄板坯连铸连轧流程采用Ti微合金化工艺生产700MPa级高强耐候钢的方法”，该发明生产的高强耐候钢板的屈服强度为700～780MPa，厚度为1.5～8.0mm。专利报导的成份为：C:0.03～0.07、Si:0.3～0.5、Mn:0.6～1.6、P:≤0.04、S:≤0.008、Cu：0.2～0.5、Cr：0.3～0.7、Ni：0.15～0.35、Ti:0.10～0.14。2009年，毛新平等人申请发明专利200910038833.6“700MPa级Ti微合金化超细晶钢及其生产方法”。自2006年以来，毛新平等人报道了一系列关于Ti强化的耐候钢的研究。但是这些研究所采用的化学成分不但包含Ti，而且含有较贵的合金Ni、Cr、Cu等。此外，其研究内容均是薄规格热轧卷板的研究。因此，主要采用Ti进行强化的高强钢在较厚规格下的研究，在国内、外还尚未见到相关报道。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种Ti微合金化中厚钢板及其生产方法，采用Ti微合金元素强化的厚度规格15～50mm，屈服强度级别为460MPa、500MPa、550MPa，-20℃冲击功大于100J的结构钢板，该成份钢板不但合金成本低廉而且不需要进行后续的热处理工艺即可满足性能要求，工艺成本也低。 

本发明钢板的化学成分为：C：0.05～0.1％，Mn：0.5～1.8％，S：≤0.01％，P≤0.014％，Ti：0.05～0.15％，Nb：0.001～0.04％，N≤0.004％，O≤0.004％，Si：0.01～1.0％，其余为Fe和不可避免的杂质元素。以上含量为重量百分比。 

本发明的生产工艺(控轧控冷)是在轧制中控制如下技术参数： 

铸坯加热温度1050～1200℃，铸坯厚度一般为成品板厚度的6～20倍，粗轧的主要压缩变形控制在1000℃～880℃温度范围，粗轧道次变形量15～30％，根据设备能力尽量采用较大的变形量。粗轧道次间隔时间10～30s。 

精轧开轧温度：850～880℃，精轧终轧温度：800～840℃，水冷冷速：5～60℃/s，终冷温度：650～450℃； 

精轧开始板坯厚度为成品板厚度2～4倍，金相组织为铁素体加珠光体或贝氏体组织。 

工艺控制的要点：降低加热温度、增大粗轧压下量、降低精轧开轧温度，提高水冷冷速，实现细化组织的目的。控制加热温度、终冷温度，实现对(Ti，Nb)C析出相的控制和组织类型的控制目的。强度的提高主要来源于(Ti，Nb)C的析出强化、细晶强化以及C、Mn、Ti、Nb合金的固溶强化。 

本发明的突出优点在于：该成份钢板合金成本比目前相同规格钢板都低，而且热轧态就可以满足抗拉强度、屈服强度、冲击功等力学性能要求，不需要进行后续的热处理等工序，工艺成本低。 

附图说明

图1为实施例1厚度1/4处显微组织。 

图2为实施例2厚度1/4处显微组织。 

具体实施方式：

实施例1 

根据本发明，选用表1成份，TMCP工艺如表2，生产的热轧板力学性能如表3、4。 

表1实施例1化学成分  wt.％