[发明专利]一种800MPa级工程车用热轧结构钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种800MPa级工程车用热轧结构钢及其生产方法，包括如下重量百分比的化学成分：C 0.050～0.080％、Si 0.15～0.25％、Mn 1.70～1.90％、P≤0.020％、S≤0.010％、Als 0.020～0.060％、Nb 0.060～0.080％、Mo 0.080～0.120％、Ti 0.110～0.130％，余量为铁及其他不可避免的杂质。通过铁水预处理→转炉冶炼→合金微调站→LF精炼→连铸→铸坯热处理→控轧控冷→平整→横切→成品工艺制备得到。根据上述生产方法制备得到的800MPa级工程车用热轧结构钢，其屈服强度达到700MPa以上、抗拉强度800MPa以上，延伸率达到20％以上，‑20℃夏比冲击韧性冲击功80J以上，180度冷弯d＝2a全部合格。

技术领域

本发明属于钢板热轧领域，具体涉及一种800MPa级工程车用热轧结构钢及其生产方法，这种产品广泛用于工程用车的结构部件，例如起重机车的吊臂、重卡自卸车大梁等。

背景技术

对于工程车用结构钢，特别是对于使用在例如起重机吊臂等重要部位的钢材，不仅要求有较高的强度，还要求具有良好的塑韧性和焊接性能，才能保证其安全性能。目前国内很大一部分这样的钢材还依赖于进口，因此开发一种高强度工程车用结构钢是很有必要的。

发明内容

基于上述背景，本发明提供了一种800MPa级工程车用热轧结构钢及其生产方法。在降C控低Si的合金成分中，利用适量合金元素的添加改变钢种组织特性，通过多次试验总结，开发出了钢种中添加Nb、Mo、Ti元素的钢种组，以上三种元素的添加可以有效地发挥钢材用在工程机车上的性能优势。并在后续的轧制过程中，采用增加精轧机组压下率，在层流冷却阶段采用全冷却段冷却来增加冷却速率及降低卷取段温度的生产工艺来控制钢材的最佳性能。

本发明采取的技术方案为：

一种800MPa级工程车用热轧结构钢，包括如下重量百分比的化学成分：C0.050～0.080％、Si 0.15～0.25％、Mn 1.70～1.90％、P≤0.020％、S≤0.010％、Als0.020～0.060％、Nb 0.060～0.080％、Mo 0.080～0.120％、Ti 0.110～0.130％，余量为铁及其他不可避免的杂质。

进一步地，优选为包括如下重量百分比的化学成分：C 0.057～0.071％、Si0.18～0.22％、Mn 1.74～1.86％、P≤0.010％、S≤0.005％、Als 0.031～0.052％、Nb0.064～0.076％、Mo 0.100～0.110％、Ti 0.091～0.123％，余量为铁及其他不可避免的杂质。

所述800MPa级工程车用热轧结构钢的金相组织由针状铁素体、粒状贝氏体及少量回火马氏体构成。其晶粒度等级为7级，马氏体组织的存在一定程度上增加了材料的硬度，增加了对变形、开裂和磨损的抗力，贝氏体实为铁素体与碳化物的非层状混合组织，增加了材料的强度和塑韧性配合。细小的晶粒，提高了材料的焊接性能。

本发明还提供了所述800MPa级工程车用热轧结构钢的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：铁水预处理→转炉冶炼→合金微调站→LF精炼→连铸→铸坯热处理→控轧控冷→平整→横切→成品。

进一步地，在连铸步骤中，铸坯进行缓冷处理，红坯要及时入垛，缓冷时间为72～106小时，控制在这个时间范围可以让铸坯缓慢冷却，避免因为冷却速率过快导致铸坯内部应力使铸坯边部出现裂纹，从而影响表面工艺。

进一步地，在铸坯热处理步骤中，铸坯冷装入炉，在炉时间3.5～5小时，以确保时间足够长使铸坯完全热透，内部外部均达到炉内温度，又不因为时间过长而浪费炉内热量能源。钢坯出炉温度为1250～1275℃，此温度的设置确保铸坯的温度达到钢材的完全奥氏体化温度。

进一步地，板卷中间坯目标厚度为60mm。