[发明专利]一种生产屈服强度700MPa级高强钢的方法

说明书

技术领域

本发明属于高强钢生产技术领域，特别涉及一种基于薄板坯连铸连轧流程采用Ti、Nb、V微合金化技术生产屈服强度700MPa级高强钢的方法。

背景技术

目前在能源、交通、原材料工业以及各种工程中使用的钢铁材料都要求有高强度、较高的韧性、良好的焊接性能和成形性能。从降低制造各种装备的成本和改善产品性能出发，还希望保持较低的碳含量和合金元素含量。对于运输设备的结构部件、焊接部件和悬挂部件等而言，通过提高钢板的强度来减薄钢板使用厚度，不仅可以节约制造成本，同时能够降低运输过程的单位油耗，显著提高运输效率。

目前700MPa级高强钢板的生产方法主要有两类。一类是低碳贝氏体钢系列，其成分特点是在低碳或者超低碳的基础上添加一定的Mo、Ni、B、Cr等合金元素，这类钢合金加入量大，成本较高；另一类是析出强化系列，主要靠添加一定量的Ti、Nb、V等微合金元素，通过显著的析出强化和晶粒细化来提高强度，而这种方法公开的多是通过传统流程实现，珠钢基于电炉-CSP流程以单一的Ti微合金化技术生产的450～700MPa的耐候钢也添加了Cr和Ni。

发明内容

本发明目的是基于薄板坯连铸连轧流程不添加Mo、Ni、B、Cr、Cu等而主要通过Ti、Nb、V微合金化技术生产屈服强度700MPa级高强钢，以利于提高产品质量、降低生产成本、简化生产工艺。

一种生产屈服强度700MPa级高强钢的方法，其特征是：

(1)采用薄板坯连铸连轧流程，具体包括冶炼、精炼、薄板坯连铸、均热、热连轧、层流冷却、卷取工艺过程；

(2)冶金成分范围为：C：0.03～0.08wt.％、Si：0.20～0.50wt.％、Mn：1.4～2.0wt.％：Ti：0.10～0.15wt.％、Nb：0.02～0.08wt.％、V≤0.3wt.％、Al：0.02～0.06wt.％、S≤0.008wt.％，N≤0.008wt.％，P≤0.04wt.％；

(3)铸坯入炉温度950～1050℃、加热温度大于或等于1150℃，保温时间25～40min、出炉温度1080～1160℃、终轧温度820～880℃、卷取温度550～620℃。

本发明生产的高强钢的屈服强度范围在690MPa～760MPa，韧脆转变温度在-60℃以下，板材厚度范围为1.4～9.0mm。

本发明的特点是：(1)发挥薄板坯连铸连轧短流程工艺的特点，根据钢的晶粒细化和纳米尺寸析出物析出强化原理，不添加Cr、Mo、Cu、Ni、B等而仅采用Ti、Nb、V微合金化技术生产屈服强度700MPa级的高性能钢板。(2)为了尽可能的提高低温析出粒子如TiC和NbC的析出强化作用，应将钢中S、N含量控制在较低的范围，即：S≤0.008wt.％，N≤0.008wt.％。

其优点在于，钢的冶金成分简单，合金化成本较低，工艺简单可控，产品强度高，韧性好，并具有良好的成形性能和焊接性能，产品竞争力强，是用于生产工程机械、油气管道、压力容器、集装箱等的理想板材。

具体实施方式

实施例1

工艺流程：100t顶底复吹转炉、100t LF钢包精炼炉、70mm薄板坯连铸、均热、高压水除鳞、7机架热连轧、层流冷却、卷取。

钢的化学成分为：C：0.04～0.05wt.％、Si：0.20～0.25wt.％、Mn：1.5～1.8wt.％：Ti：0.10～0.12wt.％、Nb：0.03～0.04wt.％、Al：0.02～0.04wt.％、S≤0.005wt.％，N≤0.007wt.％，P≤0.02wt.％；

工艺参数：铸坯入炉温度950～980℃、出炉温度1100～1130℃、终轧温度830～850℃、卷取温度550～570℃。

钢板的力学性能参见表1。

表1实施例1中钢板的力学及成形性能