[发明专利]低成本、高性能工程机械用超高强钢及其制造方法

权利要求书

1.低成本、高性能工程机械用超高强钢，其成分重量百分比为：

C：0.18％～0.22％

Si：≤0.10％

Mn：1.30％～1.60％

P：≤0.013％

S：≤0.0030％

Cr：0.30％～0.60％

Mo：0.10％～0.30％

B：0.0010％～0.0020％

Ti：0.008％～0.018％

Nb：0.010％～0.030％

Al：0.030％～0.070％

N：≤0.0050％

O≤0.0030％

Mg：0.001％～0.004％

其余为铁和不可避免的夹杂；且上述元素必须同时满足如下关系：

7.0≤Mn/C≤8.0；

(％B)/[(％Nb)×未再结晶区累计压下率]≥0.055。

DI×ζ为在线有效淬透性指数，其中，在线淬火贡献因子ζ取值1.4，DI＝0.367(％C)^0.5[1+0.7(％Si)][(1+3.33(％Mn)][(1+0.35(％Cu)][(1+0.36(％Ni)][(1+2.16(％Cr)][(1+3(％Mo)][(1+1.75(％V)][(1+1.77(％Al)][(1+200(％B)]×25.4(mm)；

停冷温度/[DI×ζ]需要控制在1.80～4.50之间，其中，ζ为在线加速冷却淬透性贡献因子，停冷温度单位为K；

Mg/S比控制在0.60～2.00之间，控制(％Mg)×(％S)≥1.5×10^－6。

2.如权利要求1所述的低成本、高性能工程机械用超高强钢的制造方法，其特征是，包括如下步骤：

1)冶炼、铸造

按权利要求1所述的钢成分体冶炼，采用连铸浇铸，中间包浇注过热度ΔT控制在10℃～25℃，拉速控制在0.6～1.0m/min，结晶器液面波动控制在≤5mm；

2)轧制，钢板总压缩比即板坯厚度/成品钢板厚度≥6.0

第一阶段为普通轧制，板坯加热温度控制在1150℃～1200℃之间；

第二阶段采用未再结晶控制轧制，控轧开轧温度800～880℃，轧制道次压下率≥8％，未结晶区即≤880℃累计压下率≥60％，终轧温度760℃～800℃；

3)冷却

未再结晶控轧结束后，随即对钢板进行加速冷却，钢板开冷温度720℃～780℃，冷却速度≥15℃/s，停冷温度控制150℃～300℃；

4)钢板从停冷结束到入缓冷坑之间的间隔时间不大于15min，保温工艺为保温坑炉气≥150℃的条件下至少保温24小时，保证钢板脱氢充分，防止产生氢致裂纹。