一种热连轧钢板及其生产方法 【技术领域】
本发明涉及一种热连轧钢板以及该热连轧钢板的生产方法。背景技术 工程机械用热连轧钢板是板带产品中用途最广、 使用量最大的钢铁材料之一。主 要用于挖掘机械、 铲土运输机械、 工程起重机械、 矿山机械、 叉车及工业车辆、 混凝土机械 等。近年来， 人们对钢铁产品的性能和质量提出了更高要求， 强度要求越来越高， 在移动设 备如集装箱、 工程机械、 汽车和铁道车辆等领域都出现大量使用高强度结构钢取代传统普 通强度结构钢的趋势， 并且所用钢种的强度级别越来越高。
在 CN101165202A 中公开了一种具有高焊接热影响区韧性的高强钢， 其中含有 ( 重 量 百 分 比 )C ： 0.01-0.04 ％， Nb ： 0.015-0.060 ％， Ti ： 0.005-0.03 ％， Mo ： 0.2-0.5 ％， Cu ： 0.5-1.5％， Ni ： 0.1-1.0％， Cr ： 0.3-0.7％， 且生产方法中包括采用再结晶和未结晶两个阶 段的中厚板轧制工艺。虽然该发明的高强钢的强度符合工程机械领域的使用要求， 但是由 于在所述高强钢种引入了昂贵的金属元素如 Mo 等， 而且轧制工艺非常复杂。因此， 在现有 技术中， 通常使用的厚度规格在 10 毫米以下且屈服强度在 500-700MPa 的高强度工程机械 用钢板一般采用热连轧生产， 现有的热连轧钢板的主要工艺路线是通过热连轧形成超低碳 贝氏体钢。
发明内容 本发明的目的是为了克服现有的钢板强度不高或者需要引入昂贵的金属 Mo 才可 以获得高强度的缺陷， 提供了一种强度高、 不需引入昂贵的金属 Mo 的热连轧钢板。
本发明的另一个目的是提供生产所述热连轧钢板的方法。
本发明提供了一种热连轧钢板， 其中， 该热连轧钢板含有铁、 碳、 硅、 锰、 铌和钛， 以 所述钢板的总重量为基准， 碳的含量为 0.05-0.1 重量％， 硅的含量为 0.1-0.35 重量％， 锰 的含量为 1.4-1.6 重量％， 铌的含量为 0.045-0.07 重量％， 钛的含量为 0.06-0.1 重量％， 铁的含量为 97.8-98.3 重量％。
本发明还提供了所述的热连轧钢板的生产方法， 所述方法包括将钢水连铸成板 坯， 所述板坯依次进行加热、 粗轧、 精轧、 冷却和卷取， 在所述钢水中， 以所述钢水的总重量 为基准， 碳的含量为 0.05-0.1 重量％， 硅的含量为 0.1-0.35 重量％， 锰的含量为 1.4-1.6 重 量 ％， 铌 的 含 量 为 0.045-0.07 重 量 ％， 钛 的 含 量 为 0.06-0.1 重 量 ％， 铁的含量为 97.8-98.3 重量％。
通过对本发明的热连轧钢板的性能进行检测得知， 本发明提供的热连轧钢板的屈 服强度达到 640MPa 以上， 抗拉强度达到 700MPa 以上， 延伸率达到 18％以上， 而且冷弯性能 也非常好。 由此可见， 采用本发明的生产方法制得的热连轧钢板同时具有很高的屈服强度、 抗拉强度和延伸率， 综合性能良好。另外， 本发明的热连轧钢板避免了引入 Mo 等昂贵的合 金元素， 降低了企业的生产成本。
附图说明
图 1 表示实施例 1 的热连轧钢板的沿轧向方向的横截面上的金相组织的示意图。具体实施方式
本发明提供了一种热连轧钢板， 其中， 该热连轧钢板含有铁、 碳、 硅、 锰、 铌和钛， 以 所述钢板的总重量为基准， 碳的含量为 0.05-0.1 重量％， 硅的含量为 0.1-0.35 重量％， 锰的含量为 1.4-1.6 重量％， 铌的含量为 0.045-0.07 重量％， 钛的含量为 0.06-0.1 重 量％， 铁的含量为 97.8-98.3 重量％。为了使所述热连轧钢板获得更好的力学性能， 优选 情况下， 以所述热连轧钢板的总重量为基准， 碳的含量为 0.06-0.09 重量％， 硅的含量为 0.15-0.3 重量％， 锰的含量为 1.45-1.55 重量％， 铌的含量为 0.05-0.07 重量％， 钛的含量 为 0.08-0.1 重量％， 铁的含量为 97.9-98.1 重量％。
所述磷和硫作为不可避免的杂质而残留存在。由于过量的磷 (P) 和硫 (S) 将对热 连轧钢板的塑性产生不利影响， 综合考虑到炼钢工序的经济性和脱硫脱磷处理的效果， 因 此本发明的热连轧钢板中， 以所述钢板的总重量为基准， 磷的含量不超过 0.025 重量％， 硫 的含量不超过 0.01 重量％。 在本发明中， 所述热连轧钢板的金相组织由铁素体和珠光体组成， 且所述铁素体 的含量优选为 85-97 体积％， 珠光体的含量优选为 3-15 体积％。这种金相组织的热轧钢板 在焊接后不需要采用特殊的冷却方式， 在常规冷却条件下， 就可保证焊缝与母材组织的一 致性， 焊缝和热影响区性能不会有明显的改变。
根据本发明提供的所述热连轧钢板的生产方法， 所述钢水可以通过将铁水冶炼得 到， 所述冶炼的方法可以采用常规的炼钢工艺进行， 例如氧气顶吹转炉炼钢工艺。 由于在后 续的连铸、 板坯加热、 粗扎、 精轧、 冷却和卷取工艺中， 钢水的组成不会发生变化， 因此只要 能够保证在所述钢水中， 以所述钢水的总重量为基准， 碳的含量为 0.05-0.1 重量％， 硅的 含量为 0.1-0.35 重量％， 锰的含量为 1.4-1.6 重量％， 铌的含量为 0.045-0.07 重量％， 钛 的含量为 0.06-0.1 重量％， 铁的含量为 97.8-98.3 重量％即可获得本发明所述的钢板的组 成。在优选情况下， 在所述钢水中， 以所述钢水的总重量为基准， 碳的含量为 0.06-0.09 重 量％， 硅的含量为 0.15-0.3 重量％， 锰的含量为 1.45-1.55 重量％， 铌的含量为 0.05-0.07 重量％， 钛的含量为 0.08-0.1 重量％， 铁的含量为 97.9-98.1 重量％。将钢水连铸成板坯 的方法也已被本领域技术人员所公知， 在此不再赘述。
所述板坯加热可以在各种常规的用于板坯加热的装置上进行， 用于板坯加热的装 置例如可以为步进式加热炉。所述板坯加热的温度为 1220-1250℃。
所述粗轧可以采用本领域技术人员常规使用的粗轧机如带 AWC( 自动宽度控 制 ) 功能的立辊粗轧机进行操作。根据成品钢板厚度的不同， 200 毫米厚的连铸板坯经 过粗轧后得到的中间坯的厚度可以在 30-38 毫米的范围内波动。粗轧的入口温度优选为 1190-1220℃， 粗轧的终轧温度为 1050-1080℃。
经过粗轧后的钢坯随后可以进行热卷箱卷取， 所述热卷箱例如可以为无芯移送热 卷箱。 在所述热卷箱中实现中间坯头尾互换， 以保证钢坯通长的温度均匀 ； 同时去除二次氧 化铁皮以保证钢坯板面光洁。所述热卷箱的温度可以为 980-1040℃。
所述中间坯经热卷箱卷取之后即进行移位开卷， 进入精轧区进行精轧， 所述精轧 的入口温度可以为 950-1020℃， 精轧的终轧温度可以为 850-890℃。
在热连轧钢板的生产过程中， 卷取温度直接影响钢板最终的组织形态和力学性 能。为了保证获得具有良好的力学性能的热连轧钢板， 必须使精轧后的钢坯迅速冷却至所 需要的卷取温度， 所述卷取的温度为 640-680℃， 所述冷却的速度为 10-25℃ / 秒。在本发 明中， 所述冷却的方式没有特别的限定， 只要达到上述冷却速度即可。优选情况下， 采用层 流冷却的方式进行冷却。以下通过实施例对本发明作进一步详细的说明。
以下通过实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例 1-10
本实施例用于说明本发明提供的热连轧钢板及其生产方法。
分别向转炉中注入 120 吨铁水进行冶炼， 之后转移到钢包中， 依次进行脱氧、 合 金化、 脱硫， 然后进行炉后补喂 Al 线和在电加热工序喂硅钙线， 得到组成如表 1 所示的钢 水， 之后将该钢水连铸成板坯 ； 将制得的连铸板坯分别依次进行板坯加热、 高压水除鳞、 粗轧、 热卷箱卷取、 精轧、 层流冷却和卷取， 从而制得热连轧钢板， 其中， 粗轧的入口温度为 1205℃， 粗轧的终轧温度为 1065℃， 热卷箱的温度为 1010℃， 另外， 板坯加热的温度、 粗轧 后中间坯厚度、 精轧入口温度、 精轧终轧温度、 冷却速度、 卷取温度和钢板的厚度分别如表 2 所示。
表1
表2性能测试
在以上实施例 1-10 制得的热连轧钢板的钢卷的尾部取样， 并按照 GB/T228 规定的 方法检测屈服强度 (ReL)、 抗拉强度 (Rm) 和延伸率 (A％ )， 按照 GB/T232 规定的方法检测冷 弯性能 (B ＝ 35， α ＝ 180°， d ＝ 2a ； d 表示弯心直径、 a 表示试样厚度、 α 表示弯曲的角 度、 B 表示试样的宽度 )， 其检测结果示于表 3 中。
表3
屈服强度 (MPa) 实施例 1 实施例 2 实施例 3 实施例 4 实施例 5 实施例 6 实施例 7 实施例 8 实施例 9 实施例 10
抗拉强度 (MPa) 725 705 725 705 730 760 745 705 710 725延伸率 (％ ) 25.0 19.0 21.0 20.0 22.0 19.0 21.0 18.0 22.0 21.5冷弯性能 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格655 670 645 640 645 660 680 645 640 650从上述表 3 的数据可以看出， 采用本发明提供的生产方法制得的热连轧钢板的屈 服强度达到 640MPa 以上， 抗拉强度达到 700MPa 以上， 延伸率达到 18％以上， 而且冷弯性能也非常好。 另外， 实施例 1 中制得的钢板的金相组织如图 1 所示， 其中， 珠光体的含量为 8.8 体积％， 铁素体的含量为 91.2 体积％ ； 实施例 2 制得的钢板的金相组织中珠光体的含量为 3.5 体积％， 铁素体的含量为 96.5 体积％ ； 实施例 3 制得的钢板的金相组织中珠光体的含 量为 6.7 体积％， 铁素体的含量为 93.3 体积％ ； 实施例 4 制得的钢板的金相组织中珠光体 的含量为 4.2 体积％， 铁素体的含量为 95.8 体积％ ； 实施例 5 制得的钢板的金相组织中珠 光体的含量为 9.5 体积％， 铁素体的含量为 90.5 体积％ ； 实施例 6 制得的钢板的金相组织 中珠光体的含量为 13.5 体积％， 铁素体的含量为 87.5 体积％； 实施例 7 制得的钢板的金相 组织中珠光体的含量为 11.2 体积％， 铁素体的含量为 88.8 体积％； 实施例 8 制得的钢板的 金相组织中珠光体的含量为 6.4 体积％， 铁素体的含量为 93.6 体积％ ； 实施例 9 制得的钢 板的金相组织中珠光体的含量为 7.3 体积％， 铁素体的含量为 92.7 体积％； 实施例 10 制得 的钢板的金相组织中珠光体的含量为 8.7 体积％， 铁素体的含量为 91.3 体积％。