[发明专利]屈服强度345MPa级低成本热轧钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及热轧结构钢，特别涉及一种屈服强度345MPa级低成本热轧钢板及其制造方法，属于铁基合金技术领域。

背景技术

结构钢通常分为普通碳素结构钢和高强低合金结构钢。普通结构钢一般只采用C、Mn强化，屈服强度一般≦300MPa，屈服强度超过300MPa时，一般需要添加Nb、V、Ti等微合金元素，依靠固溶强化和析出强化作用提高钢材强度，保证强韧性匹配，这样一方面增加了生产成本，同时会降低一定的韧性并劣化材料的焊接性能。而如果降低微合金元素的添加量，对材料强度的贡献比较小，又难以获得要求的强度等级。

为实现社会的可持续发展，钢铁材料越来越需要较高的强度，良好的性价比，良好的强韧性匹配以及降低资源的消耗等。为实现以上目标，国内外钢铁材料工作者采取了各种技术路线提高材料的强度以及良好的强韧性匹配，但或多或少的存在一定的问题，该方面的工作仍需要不断的优化与改进。

中国专利CN102912229B公开了一种屈服强度390MPa级低成本热轧结构钢板及其制造方法，化学成分为，C：0.15％～0.20％，Si：0.05％～0.20％，Mn：0.1％～0.5％，B：0.0005％～0.004％，Al：0.02％～0.05％，Ti：0.015％～0.025％，Ca：0.0025％～0.0060％，0.12≤Ca/Al≤0.2，N≤0.0060％，余为Fe及不可避免的杂质。其方法包括转炉冶炼、炉外精炼、连铸、轧制，精炼加Al脱氧，加Ti固氮，使O≤0.002％，N≤0.006％，精炼结束前加硼合金化，喂Si-Ca线，连铸坯热装温度大于840℃，板坯加热1100～1180℃，保温2～3小时，粗轧开轧1020～1100℃，中间坯厚度/成品厚度>5mm，精轧开轧950～1000℃，累积变形量大于50％，终轧温度850～900℃，轧后6～20℃/s冷至500～600℃卷取。产品韧塑性能和焊接性能好。

中国专利CN100540707C公开一种宽厚规格超细晶粒热轧卷板及生产方法，化学成份为，C：0.12～0.18％，Si：0.12～0.25％，Mn：0.70～1.30％，P：≤0.02％，S：≤0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质，板卷厚度8～14mm，板坯出炉温度1100～1150℃，精轧入口温960～980℃，出口温度770～820℃加大精轧机架间冷却水流量，合理分配精轧机架各道次的变形量，使其在奥氏体未再结晶区进行轧制。轧后快速冷却及在较低温度卷取，得到超细化的铁素体及贝氏体的多相组织，铁素体晶粒尺寸为3～6μm，其力学性能为屈服强度大于400Mpa，抗拉强度大于520Mpa，延伸率大于28％。钢中不含特殊的合金元素，节约合金资源。

中国专利CN101153367A公开了一种碳素钢及其热轧板制造工艺，特别涉及一种细晶强 化碳素结构钢及其热轧薄板制造工艺，其按重量百分比(wt.％)化学成分为，C：0.14～0.20％，Si：0.10～0.40％，Mn：0.65～0.90％，P≤0.025％，S≤0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质。热轧薄板的制造工艺为，将符合成分要求的连铸板坯加热至1210～1250℃，粗轧阶段为5道次连轧，粗轧结束温度为1050～1060℃，中间坯厚度为35～45mm。粗轧结束后经热卷箱将中间坯卷取后再开卷进行精轧，精轧为6道次连轧，精轧开轧温度为920～940℃，结束温度为820～860℃，精轧后钢板厚度为2～8mm，层流冷却采用前段强冷，卷取温度为520～620℃。其力学性能为屈服强度≧370Mpa，抗拉强度≧490Mpa，延伸率大于30％。

现有热轧结构钢，有的虽然采用了低成本热轧结构钢的制造思想，但在炼钢工序需要加入0.015％～0.025％的Ti进行强化和固氮，在精炼结束前加B提高淬透性，并需要喂Si-Ca线提高韧塑性，增加了炼钢工艺路径及合金生产成本，经济效益仍不突出。有的在成分设计时虽然不用添加特殊的合金元素，但出炉温度低(1100～1150℃)会增加热轧加热炉的排产难度，较低的精轧入口、出口温度，大的机架间冷却水流量，对精轧设备能力提出了较高的要求，同时，在层流快速冷却和低温卷取作用下，仍需添加0.70～1.30％的Mn，增加了生产成本。还有的采用了较低的成本设计，但需要较高的出炉温度和较低的精轧开轧温度，增加了粗轧的降温难度，对生产组织不力，同时较低的精轧开轧温度(920～940℃)增加了精轧机的负荷和轧制难度，体现的仍然是低温终轧，低温大压下的工艺思想。

发明内容