[发明专利]微合金超细晶粒热轧钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微合金超细晶粒热轧钢板及其生产方法，属于热轧板带技术领域。

背景技术

从上世纪末开始，世界上许多国家(如日本、韩国、中国、欧盟等)陆续启动了旨在大幅度提高钢材的强韧性和使用寿命的大型科研项目，掀起了新一轮钢铁材料研究的热潮。我国于1999年正式启动了“新一代钢铁材料的重大基础研究”项目，其主要目标是保证生产经济性的前提下，使钢材的强度和韧性提高一倍，或强度、韧性没有明显增加，但其使用寿命提高一倍。提高材料强度的方法有多种，但晶粒细化是唯一既能提高强度又能改善韧性的方法，因此，超细晶粒钢是当今世界钢铁材料领域的研究热点。

在CN153964A和CN1537965A公开的低碳420MPa级复合强化超细晶粒钢，组织为铁素体+贝氏体，其铁素体晶粒尺寸为3～5μm。但是其生产工艺中卷取温度为430～470℃，卷取温度低，对热轧卷取机的设备能力要求高，而且其屈服强度仅为420～450MPa，抗拉强度为530～550MPa。

CN1614067A公开的具有超细晶粒的热轧钢板生产方法及其制造的热轧钢板，CN1431059A公开的厚规格超细晶粒热轧钢板及其生产方法，这两个专利均要求精轧的入口温度在870～920℃，粗轧后必须待钢，生产效率低，而且，这两个专利只能生产屈服强度400MPa左右的超细晶粒钢板。

在CN1537967A公开的低碳520MPa级复合强化超细晶粒钢，其屈服强度达到520～570MPa，抗拉强度达到630～690MPa，组织为铁素体+贝氏体，其铁素体晶粒尺寸为3～5μm。但生产工艺中卷取温度为430～470℃，卷取温度低，对热轧卷取机的设备能力要求高。

CN1851008A公开一种微合金超细晶粒热轧钢板制备方法，化学成分采用钒微合金化、铌钒复合微合金化或铌钛复合微合金化，其中，钒微合金化生产的超细晶粒钢板的屈服强度为400MPa以上，铌钒复合微合金化生产的超细晶粒钢板的屈服强度480MPa以上，铌钛复合微合金化生产的超细晶粒钢板的屈服强度470MPa以上。但其生产方法中精轧入口温度780～820℃，如此低的精轧入口温度，在生产工程中，粗轧后必须待钢，影响生产率。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供在现有热连轧生产设备上获得的微合金超细晶粒热轧钢板。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：微合金化超细晶粒热轧钢板，其化学成分按重量百分比计为：C：0.08～0.13％、Si：0.15～0.35％、Mn：1.00～1.20％、V：0.10～0.16％、N：0.0150～0.0200％、P：0～0.025％、S：0～0.015％，其余为Fe和不可避免杂质。

优选的，所述微合金化超细晶粒热轧钢板，其化学成分按重量百分比计为：C：0.08～0.13％、Si：0.15～0.35％、Mn：1.00～1.20％、V：0.13～0.16％、N：0.0180～0.0200％、P：0～0.025％、S：0～0.015％，其余为Fe和不可避免杂质。

进一步的，所述微合金化超细晶粒热轧钢板金相组织为铁素体+珠光体，铁素体晶粒尺寸为2～3μm。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述微合金化超细晶粒热轧钢板的生产方法，具体为将连铸所得板坯加热到1200～1220℃保温粗轧后，再进行精轧，精轧入口温度940～960℃，采用机架间冷却水，终轧温度应控制在790～810℃，850℃以下的总变形率大于50％，道次变形率大于15％，轧后立即快速冷却到580～600℃卷取。

本发明的有益效果是：该生产方法简单易行，在现有热连轧生产设备上即可生产，不需要低的精轧入口温度和卷取温度。该方法生产的热连轧超细晶粒板卷Rel≥520MPa，Rm≥610MPa，具有力学性能稳定、强韧性匹配良好等特点。

附图说明

图1为微合金超细晶粒钢板的金相组织图。

具体实施方式

微合金超细晶粒热轧钢板的生产方法是铁水预处理→转炉→炉后精炼→连铸→加热→粗轧→热卷→精轧→冷却→卷取。通过转炉冶炼、炉后精炼、连铸浇注后，板坯的化学成分为：：C：0.08～0.13％、Si：0.15～0.35％、Mn：1.00～1.20％、V：0.10～0.16％、N：0.0150～0.0200％、P：0～0.025％、S：0～0.015％，其余为Fe和不可避免杂质。

将连铸所得板坯加热到1180～1200℃保温粗轧得到中间坯，根据成品厚度的不同，200mm厚的板坯经过粗轧后得到的中间坯的厚度可以在32～38毫米的范围内波动，