[发明专利]一种低成本中厚钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属成分设计与热加工技术领域，具体地，涉及一种低成本中厚钢板及其生产方法。

背景技术

超低碳贝氏体（ULCB）钢是近20年研制的高强度、高韧性，并具有良好的成型性能及焊接性能的新钢系，被世界各国称为面向21世纪的新一代钢铁材料。

目前，ULCB钢主要通过在钢中加入提高淬透性的元素如Mn、Mo、B等，并通过微合金化元素Nb、Ti、Cu等，利用驰豫-析出控制相变（RCP）实现细小贝氏体板条组织及析出强化。厚钢板采用时效处理，充分发挥Cu的弥散析出。目前国内公开的关于热轧ULCB钢以Nb微合金化为主，同时添加Ti、B、Cr、Mo等元素以实现贝氏体组织或所需的强度水平，并且要求钢中N含量低。在目前市场情况下，铌的价格较高造成Nb微合金化的成本较高，并且，在对钢水连铸的过程中铸坯容易产生横向裂纹，且热加工工艺非常复杂。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有钢种合金成本高及铸坯横向裂纹倾向的缺点，提供一种低成本中厚钢板及其生产方法，该方法无需进行Nb微合金化（使用昂贵的铌铁合金），且生产出的钢板克服了铸坯横向裂纹倾向的缺点，具有较高的强度和塑性以及良好的低温韧性。

本发明的发明人在研究中意外发现，通过合理设计钢水的化学成分，适当提高V和N的含量，采用钒氮微合金化加Mo，无需使用昂贵的铌铁合金，即可生产出具有较高强度和塑性以及良好的低温韧性的钢板。

因此，为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种钢板，以所述钢板的总重量为基准，所述钢板中含有：0.05-0.07重量%C、0.10-0.20重量%Si、1.75-1.85重量%Mn、0.05-0.08重量%V、0.15-0.25重量%Mo、0.01-0.013重量%N，其余为Fe和不可避免的杂质。

另一方面，本发明还提供了一种钢板的生产方法，该方法包括：将钢水连铸得到板坯，对所述板坯依次进行再加热、粗轧、精轧和冷却，其中，以所述板坯的总重量为基准，所述板坯中含有：0.05-0.07重量%C、0.10-0.20重量%Si、1.75-1.85重量%Mn、0.05-0.08重量%V、0.15-0.25重量%Mo、0.01-0.013重量%N，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明通过合理设计钢水各种化学成分的质量比例，尤其是钒与氮的比例，采用钒氮微合金化加Mo，使生产出的钢板具有优良的力学性能。在设计好钢水化学成分的基础上，无需使用昂贵的铌铁合金，生产得到了一种降低微合金化成本的钒氮微合金化加Mo成分设计的新型钢种，克服了现有钢种合金成本高及铸坯横向裂纹倾向等缺点，同时可保证在较宽的温度范围内实现性能稳定。

本发明方法采用钒氮微合金化加Mo生产钢板，在本发明的一种优选的实施方式中，在钢中形成钒的碳、氮以及碳氮化合物，利用钒在基体中的溶解与析出机理，通过控制精轧温度在精轧过程中应变诱导析出氮化钒颗粒，阻止奥氏体再结晶以及奥氏体晶粒长大，特别是在精轧后的待温过程中，利用氮化钒中温析出产生沉淀强化作用。同时，采用超快冷技术并利用Mo促进贝氏体相变的作用，形成主要为贝氏体组成的金相组织并使碳化钒析出强化，生产得到了厚度为30-50mm、组织主要为贝氏体组成、屈服强度大于550MPa、抗拉强度大于700MPa、总伸长率大于24%、屈强比（即为屈服强度除以抗拉强度）不大于0.80、-20℃纵向冲击功大于90J的钢板。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例1得到的钢板的金相显微组织图。

图2是本发明实施例8得到的钢板的金相显微组织图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种钢板，以钢板的总重量为基准，钢板中含有：0.05-0.07重量%C、0.10-0.20重量%Si、1.75-1.85重量%Mn、0.05-0.08重量%V、0.15-0.25重量%Mo、0.01-0.013重量%N，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明中，钢板中含有的不可避免的杂质为本领域技术人员所公知，例如包括S、P和O等。

本发明中，钢板的厚度可以为30-50mm。