[发明专利]一种工程机械用钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种屈服强度为700MPa级的高强度高韧性钢板及其生产方法，尤其涉及一种用于起重机等工程机械吊臂用钢板及其生产方法。

背景技术

轻量化设计已广泛应用在航天科技、汽车、电子产业，但在国内的工程机械车辆领域，尤其对于工程起重机而言，此领域尚属起步阶段。实现工程起重机核心部件—吊臂—的轻量化，能显著降低起重机的工作负荷，提高额定功率，实现装备性能的跨越。使用具有良好力学性能和使用性能的高强度高韧性钢板，可很好地减轻工程起重机吊臂的重量，实现轻量化的目标。

对于高级别大吨位屈服强度为700MPa级工程起重机吊臂用钢的主要技术要求包括：(1)钢板厚度规格主要在4~8mm；（2）力学性能：屈服强度（Rel/Rp0.2）≥700MPa，抗拉强度(Rm)≥785MPa，断后延伸率(A)≥15%，-20℃冲击功(Akv)≥40J，2倍弯距弯曲180°合格；（3）板形要求：平直度需控制在3mm/m以下，否则，压型后吊臂件容易出现U型槽两侧不等高、不对称，以及下拱上翘等缺陷；（4）钢板使用性能：焊接性能良好（搭接接头CTS焊接裂纹率≤3%，焊后强度≥750MPa），折弯性能要优越（无具体指标，目前国内钢板一次检验合格率为60~70%）。 

基于起重机吊臂用钢厚度规格的原因，钢板几乎都通过常规热连轧生产线来生产。生产技术包括TMCP（控轧控冷）和调质（淬火+回火）两种，其中TMCP技术因为工序较短，生产成本相对较低，交货周期短，几乎为所有的卷板制造厂家所采用，仅少数技术非常先进的钢厂，采用轧后在线淬火+回火的调质方式来生产此种起重机吊臂用700MPa级钢，代表产品有瑞典SSAB公司的WELDOX 700。

申请号为200910083635.1的专利申请提出了一种屈服强度700MPa级高强钢的生产方法。该专利中的生产方法，由于连铸连轧板坯厚度一般为60~90mm，轧机的总压下率小，且使用冷速不高的层流冷却，这些因素使得产品性能的富余量小，尤其是冲击韧性容易偏低。另外，专利申请针对的产品为热轧卷。

申请号为201110366129.0的专利申请提出了一种屈服强度大于700 MPa级的热轧含钛高强钢板及其制造方法。此类钢主要依靠高Ti含量的析出强化来提高强度，因Ti比较活跃，在钢水冶炼过程中容易氧化，以及与N、S结合而失去其在铁素体中超细化析出的效果，因此强度相对波动大。而且Ti含量越高，其低温冲击韧性下降较为明显，容易出现冲击功不合格的情况。第三，此专利申请针对的产品为热轧卷。 

申请号为201010101815.0的专利申请提出了一种低成本屈服强度700MPa级非调质处理高强钢板及其制造方法，此类钢采用低C-Si-Mn-Nb-Ti-Cr的成分设计，成分中使用Cr而不使用Mo作为淬透性元素。使用Mo与Cr相比，两者所形成的碳化物稳定性有明显差别，使用Mo的回火稳定性非常高，不会带来明显的强度下降，因此，此类加Cr的700 MPa钢更适合于热轧状态交货。另外，此专利所述产品亦为热轧卷。

申请号为201110343384.3的专利申请提出了一种750MPa～880MPa级车辆用高强钢及其生产方法，其专利申请针对的为热轧卷产品。

申请号为201010186720.3的专利申请提出了一种经济型屈服强度690MPa级高强钢板及其制造方法，申请号为201210209649.5的专利申请提出了一种无镍高韧性屈服700MPa级高强钢及其制造方法，申请号为201310269680.2的专利申请提出了一种抗拉800MPa级水电站压力管道用高强钢板及生产方法。前述三专利申请所涉及的均为中厚板产品。

现有技术存在的问题为：较多钢企受制于冷却设备的限制，轧后冷却速率慢，使得强度与低温冲击功值富余量小。另外，国内其它钢厂因缺少宽带钢热处理生产线，都采用热轧卷的横切板或热轧卷缓冷自回火后的横切板或热轧卷罩式退火后的横切板进行交货，开平后的钢板内应力消除不彻底，板形平直度不高，以至影响后续的吊臂压型。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于起重机轻量化要求的屈服强度为700MPa级的工程机械用钢（尤其是起重机吊臂用钢）及其生产方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：