[发明专利]一种低屈强比Q500F调质钢板的生产方法

说明书

一种低屈强比Q500F调质钢板的生产方法，生产的钢板规格为10~50mm，钢的化学组成百分比含量为C=0.06%~0.08%，Si=0.20%~0.40%，Mn=1.50%~1.70%，P≤0.015%，S≤0.003%，Nb=0.035%~0.055%，Ti=0.010%~0.02%，Als=0.020%~0.05%，Cr=0.20%~0.40%，Mo=0.08%~0.20%，Ni=0.10%~0.30%，B≤0.0005%，Pcm≤0.22%，余量为Fe和不可避免的杂质。通过合理的化学成分设计、及优化的热处理工艺，在保证钢板强度的基础上，满足‑60℃低温冲击及屈强比≤0.90的特殊性能要求，满足极寒环境下对Q500级钢板的使用需求。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种10～50mm低屈强比Q500F调质钢板的生产方法。

背景技术

随着国际工程机械制造行业的不断进步，高强钢的应用越来越广泛，常规产品逐渐无法满足在特定区域如极寒环境下的使用。极寒地区工程机械用钢板Q500F的技术要求采用合理的成分设计及优化的热处理工艺，在保证钢板强度的基础上，满足-60℃低温冲击以及屈强比≤0.90的特殊性能要求，满足极寒环境下对Q500级钢板的使用需求。

发明内容

本发明旨在提供一种低屈强比Q500F调质钢板的的生产方法，所生产钢板厚度规格10~50mm，宽度1500～3800mm，屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥600MPa，延伸率≥20％，-60℃横纵向冲击功值超过200J。

本发明的技术方案：

一种低屈强比Q500F调质钢板的生产方法。钢的生产工艺路线为铁水预处理→转炉冶炼→LF炉外精炼→VD/RH真空处理→连铸→加热→轧制→矫直→淬火→回火→精整。钢的化学组成百分比含量为C=0.06%~0.08%，Si=0.20%~0.40%，Mn=1.50%~1.70%，P≤0.015%，S≤0.003%，Nb=0.035%~0.055%，Ti=0.010%~0.02%，Als=0.020%~0.05%，Cr=0.20%~0.40%，Mo=0.08%~0.20%，Ni=0.10%~0.30%，B≤0.0005%，Pcm≤0.22%，余量为Fe和不可避免的杂质；关键工艺步骤包括：

（1）轧制：板坯加热出炉温度1180～1220℃，均热时间30~50min；粗轧末3道次压下率≥18%；中间坯厚度与成品的厚度比≥2.5，精轧温度860~940℃；轧制结束后利用预矫直机对钢板进行矫直；

（2）热处理：淬火加热温度为890~910℃（A_C3+15~30℃），加热时间为板厚mm×（1.7~2.2）min/mm；回火温度480~550℃，回火时间为板厚mm×（2.5~3.5）min/mm；出炉后空冷至室温。

发明原理：本发明钢的化学成分设计依据如下。

1）C：C作为固溶强化方式是提高钢基体强度级别的最有效手段，但≥0.10%的碳含量对塑韧性造成恶劣的影响，并对焊接造成不利影响；根据Q500F技术要求，本发明成分体系控制C含量为0.06%~0.08%。

2）Mn：Mn元素可提高钢的强度、硬度和淬透性，钢中C含量采取低碳成分设计时，一般采取较高的Mn含量以保证淬透性。本发明成分体系控制Mn含量为1.50%～1.70%。

3）Cr：Cr元素典型的提高淬透性元素，同时是碳化物形成元素，在钢中的主要作用是提高强度。对低碳高锰成分体系，为保证两种工艺下获得足够的强度，必须添加一定量的Cr，本发明成分体系控制Cr含量为0.20%～0.40%。

4）Mo：Mo元素显著提高淬透性，同时Mo与Nb复合添加可有效细化NbC析出颗粒，控制淬火加热过程中的奥氏体晶粒尺寸，为获得良好的低温冲击韧性提供保证。本发明成分体系控制Mo元素添加量0.08%~0.20%。