[发明专利]板形优良的高强度薄规格钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金材料领域，具体地指一种板形优良的高强度薄规格钢板及其生产方法。

背景技术

中厚板生产的薄规格钢板一直存在钢板的板形和强度均不太理想的问题。为保证钢板的强度和冲击韧性，钢板的冷却速度一般要求较快，在此情况下得到的钢板为屈氏体+铁素体或贝氏体+铁素体组织形态的钢板，钢板的板形容易出现瓢曲；或为了保证钢板的板形，降低钢板的冷却速度，得到显微组织为珠光体+铁素体组织形态的钢板，但钢板的强度一般只能达到420MPa左右，很难超越450MPa，另外，钢板的冲击韧性也比较差；利用低温轧制或者超低碳的方法能达到较好的钢板性能，但是，低温轧制对于薄规格的钢板的板形不太容易控制，而冶炼超低碳的板坯会造成冶炼成本的增加。

因此，如何在保证板形优良的前提下，生产出高强度和高韧性的薄规格钢板便成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种板形优良的高强度薄规格钢板及其生产方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种板形优良的高强度薄规格钢板，该钢板的化学成分重量百分比如下：C：0.10～0.20%，Si：0.10～0.30%，Mn：1.40～1.70%，Nb：0.02～0.06%，Ti：0.008～0.025%，Cr：0.20～0.40%，其余为Fe及不可避免的杂质，且其金相组织为铁素体+珠光体，晶粒度≥9.5级。

进一步地，该钢板的化学成分重量百分比如下：C：0.15～0.20%，Si：0.15～0.30%，Mn：1.50～1.70%，Nb：0.03～0.06%，Ti：0.015～0.025%，Cr：0.25～0.40%，其余为Fe及不可避免的杂质。

再进一步地，该钢板的化学成分重量百分比如下：C：0.16～0.20%，Si：0.15～0.30%，Mn：1.60～1.70%，Nb：0.03～0.06%，Ti：0.018～0.025%，Cr：0.3～0.40%，其余为Fe及不可避免的杂质。

优选地，所述钢板的厚度≤15mm。

上述板形优良的高强度薄规格钢板的生产方法，包括转炉冶炼、连铸、加热、轧制及控冷的步骤，所述加热的温度控制在1150～1190℃；所述轧制为分段轧制，在粗轧阶段，控制开轧温度不低于1080℃，控制道次的压下率不低于15%，在精轧阶段，控制开轧温度为900～950℃，控制终轧温度在760～800℃；所述控冷时，控制冷却速度≤10℃/S，控制钢板的返红温度为500～600℃；空冷至室温。

优选地，在粗轧阶段，控制开轧温度为1080～1200℃，控制道次的压下率为15～30%。

进一步优选地，所述控冷时，控制冷却速度为5～8℃/S，控制钢板的返红温度为550～600℃。

以下就本发明的化学成分及生产方法进行分析说明：

（1）化学成分

C：C是决定钢强度的主要元素，碳化物在钢中的形态和多少决定钢的硬度和强度。C含量超过0.20%时，钢的低温韧性显著恶化，但C含量太低又对强度不利，将C的含量目标值控制在0.10～0.20%范围内，既保证了钢的强度，又克服了低温韧性不佳的缺点。

Mn：Mn能降低钢的下临界点、增加奥氏体冷却的过冷度、细化珠光体组织和改善其力学性能，并能明显提高钢的淬透性，但Mn含量较高时，有使钢晶粒粗化和增加回火脆性的不利趋向。因此，本发明将Mn的含量目标值控制在1.40～1.70%。

Si：Si是常用的脱氧剂，有固熔强化作用，能提高淬透性和抗回火性，有利于提高钢的弹性极限和改善其综合性能，增加钢在自然条件下的耐蚀性，但Si含量较高时，降低了钢的韧性、塑性及延展性，易导致冷脆不利于焊接。因此，本发明将Si的含量目标值控制在0.10～0.30%。

Nb：Nb可以显著提高钢的奥氏体再结晶温度，扩大未再结晶区范围，实现严格的未再结晶区轧制，促进铁素体晶粒的细化，以起到改善强度和韧性的作用，Nb与C结合生成的碳化物会在轧制过程中阻碍奥氏体晶粒的长大，具有显著地细晶强化和析出强化作用，但是铌铁属于贵重合金，含量增高时将增加钢材成本。因此，本发明将Nb的含量目标值控制在0.02～0.06%。