[发明专利]一种可焊接细晶粒高强度结构钢板及其生产方法

摘要

本发明公开了一种细晶粒高强度结构钢板及其生产方法，所述钢板化学成分（重量百分比）C：0.12～0.16％、Si：0.10～0.50％、Mn：1.30～1.55％、P≤0.020％、S≤0.005％、Nb：0.03～0.06％、Ti：0.006～0.035％、Alt：0.020～0.045％、As≤0.04%、Sn≤0.03%、N≤0.005%、O≤0.003%、H≤0.0002%，余量为Fe和不可避免的杂质，通过热机械控轧控冷（TMCP）工艺生产，得到屈服强度≥460MPa、抗拉强度≥540MPa、伸长率≥17%、夏氏冲击功Akv(‑40℃)≥100J的细晶粒高强度结构钢板。本发明在保证强度、韧性、焊接性的同时降低了工序成本，且焊前无需预热，具有优良的焊接性能，从而简化了制造工序，降低了结构件的加工制造成本。

主权项

1.一种可焊接细晶粒高强度结构钢板，通过公式CE(%)＝C＋Mn/6＋(Cr＋Mo＋V)/5＋(Ni＋Cu)/15来确定碳当量CEV，其化学成分及重量百分数wt.％为：C：0.12～0.16％、Si：0.10～0.50％、Mn：1.30～1.55％、P≤0.020％、S≤0.005％、Nb：0.03～0.06％、Ti：0.006～0.035％、Alt：0.020～0.045％、As≤0.04%、Sn≤0.03%、N≤0.005%、O≤0.003%、H≤0.0002%，余量为Fe和不可避免的杂质；碳当量CEV≤0.42%；其制造包括以下步骤：冶炼：原料经KR铁水预处理，使S≤0.010%、P≤0.130%；经过顶底复吹转炉冶炼，钢包经脱氧合金化进行LF和RH精炼炉精炼，进行成分微调，使S≤0.005%、P≤0.020%，然后进行RH真空脱气除气，脱气结束后软吹时间≥10min，使[N]≤50ppm，[O]≤30ppm，[H]≤2ppm，真空处理时间≥15min，然后进行钙处理，喂Ca-Fe线1m/t；连铸：采用连铸机浇注，连铸中间包钢水目标温度1512～1532℃，拉速0.7～1.3m/min；钢水浇铸成铸坯，连铸坯下线缓冷，缓冷时间≥48h；铸坯加热：对堆冷后的铸坯进行加热，加热速率按8～12min/cm控制，其中，加热段控制温度1150-1280℃，均热段控制温度1230-1250℃；轧制及冷却：对加热后铸坯进行粗轧、精轧，然后控制冷却；通过奥氏体再结晶区范围内粗轧细化奥氏体晶粒，轧制温度980～1100℃、后两道的单道次压下率大于15%、粗轧总变形率≥50%；变形中累计的位错会提高钢板内部缺陷能，使钢板发生动态再结晶和静态再结晶，细化奥氏体晶粒，在奥氏体未再结晶区进行精轧，获得压扁的变形奥氏体，控制精轧速度1.5～6m/s、钢板精轧开轧温度860～920℃，终轧温度770-850℃，道次压下率为4-30%，精轧总变形率为60～75%，制得精轧板件；精轧累积压下率大于60％，通过在未再结晶区大变形量，提高位错密度，同时碳氮化物在位错处发生应变诱导析出，钉扎了位错的运动，为下一步冷却过程做好组织准备，对精轧板件进行快速水冷，钢板以8～20℃/s的速度冷却至≤600℃，出水后空冷，制得板件，采用中等冷却速度。