[发明专利]一种70kg级TMCP型高强钢及其延伸率检测试样的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强钢及其检测试样的制造方法，具体是一种70kg级TMCP型高强钢及其延伸率检测试样的制造方法，属于冶金技术领域。

背景技术

70kg级高强钢是低合金高强度结构钢板，主要供给机械、煤炭、运输和矿山等工业部门，用于重要的高强度结构件、工程机械、矿山钢结构件等。目前70kg级高强钢生产主要采用TMCP生产工艺。TMCP(热机械控制工艺)是在热轧过程中，在控制加热温度、轧制温度和压下量的控制轧制的基础上，再实施空冷或控制冷却及加速冷却的技术总称。由于TMCP工艺在不添加过多合金元素，也不需要复杂的后续热处理的条件下生产出高强度高韧性的钢材，被认为是一项节约合金和能源并有利于环保的工艺。

传统的70kg级高强钢TMCP工艺具体如下。成分设计：C：0.06～0.010％，Si：0.25～0.40％，Mn：1.55～1.70％，P≤0.015％，S≤0.010％，Cr：0.15～0.25％，Nb：0.025～0.040％，Ni：0.03～0.06％，B：0.0010～0.0020％，Ti：0.010～0.030％，Alt：0.020～0.050％，V：0.025～0.040％，其他为Fe和残余元素。冶炼时要求严格控制钢中P、S等有害元素含量，竭力提高钢水洁净度，连铸浇铸出的合格板坯堆垛缓冷后加热，通过合理的轧制工艺及水冷技术，得到优质的高强度结构用钢钢板。主要工艺技术如下：KR铁水脱硫预处理→转炉冶炼→(脱氧合金化)→CAS精炼→LF精炼→VD(RH)→CCM连铸→铸坯缓冷48h以上→板坯再加热→高压水除鳞→双机架控轧→(预矫直)→控冷→矫直→冷床冷却→切割、取样→检查→喷号打印→入库。

由于目前采用的TMCP工艺以大压下量轧制为基础，轧后快速进入水冷进行冷却，终冷温度在贝氏体中温转变区间(450-550℃)，钢板的强化以细晶强化、位错强化为主，由于轧后的急冷导致钢板内部存在较大的内应力，而轧后的快速取样检验导致钢板没有足够的自回火时间，因而表现出来的特点是钢板的延伸性能偏低。同时生产厂家的试样加工方式均采用板条试样加工方法，其尺寸宽长为：80*460mm(加工完毕宽度为30mm，开肩30℃)，造成钢板检测延伸率不够(断后伸长率一般在14％左右)。同时，如果将该钢板交付客户后，客户普遍采用圆棒检测，检测结果表明：60-70％的钢板断后伸长率符合国标(国标要求断后伸长率≥16.0)。因此，由于钢板本身的延伸率达标率偏低，同时由于生产厂家自己取样方式的不合适，造成厂家自己检测的产品的延伸率完全不合格，影响了订单交付及客户的使用周期。

发明内容

为了使70kg级TMCP型高强钢的断后伸长率检测结果满足国标要求，并顺利的交付客户使用，本发明提供了一种70kg级TMCP型高强钢的制造方法，该方法制造的70kg级TMCP型高强钢的断后伸长率≥18％。本发明还提供了该钢种的延伸率检测试样的制造方法，该试样能真实的反映钢板的延伸率性能，断后伸长率的检测合格率≥98％。

本发明的技术方案是：一种70kg级TMCP型高强钢的制造方法，其特征是，

(1)采用低碳、高锰加硼的成分设计，C：0.05～0.09wt％、Mn：1.55～1.75wt％、B：0.0010～0.0020wt％，其余为铁以及不可避免的杂质；

(2)采用TMCP工艺生产，终轧温度810-850℃，终冷温度450-550℃，冷速15-20℃/S；

(3)将步骤(2)终冷后的钢板进一步通过冷床冷却至100-150℃，然后在100-150℃范围内下线堆垛缓冷，钢板缓冷时间大于72小时，得到本发明的70kg级TMCP型高强钢。

进一步地，本发明的70kg级TMCP型高强钢的延伸率检测试样的制造方法，其特征是，

(4)在上述步骤(3)堆垛缓冷的基础上，火切取样，试样宽度要求120mm，取样完成后试样集中堆放24小时，试样表面覆盖石棉进行保温(60-80℃)；

(5)试样全部加工成Φ10的圆棒试样，即得到该钢板的延伸率检测试样，以该试样进行力学检验。