[发明专利]一种690MPa级别调质高强度钢板及其生产方法

说明书

本发明公开了一种690MPa级别调质高强度钢板及其生产方法，钢板化学成分组成及质量百分含量为：C：0.18～0.22%、Si：0.20～0.40%、P≤0.025%、S≤0.015%、Mn：1.7～2.2%、N：0.0060～0.0120%、V：0.090～0.12%、B：0.003～0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；生产方法包括冶炼、加热、轧制、冷却、缓冷、调质热处理工序；所述调质工序，采用淬火+回火工艺。本发明钢板组织类型为回火索氏体+回火马氏体，钢板屈服强度Rp0.2≥670MPa、抗拉强度Rm≥730MPa、A₅₀≥20%、‑20℃横向冲击功≥80J、表面硬度HB≥360。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种690MPa级别调质高强度钢板及其生产方法。

背景技术

国内工程机械行业用70kg级高强钢大多来自进口如日本WELTEN70C、SUMITEN70、瑞典SUMTIN690、美国A514Gr.B及德国DILLINGER钢铁公司生产的DILLMAX690钢板，德国DILLINGER钢铁公司生产的DILLMAX690钢板内C（0.18%）含量较高、Cr（1.50%）、Ni（1.80%）合金含量较高，钢板成本价格上升。上述几种进口钢价格普遍很高。

随着高强钢在国内制造行业中用量逐渐增大，国内无法满足日益增长的市场需求。为了缓解我国海洋采油平台用高强度钢板的供应紧张问题，彻底扭转海洋采油平台用高强度钢板长期依赖进口的不利局面，同时也为了振兴我国的民族工业，舞钢利用设备优势，研制开发了大厚度海洋采油平台用690MPa级别调质高强钢，由于该钢的技术含量高、开发难度大，在国内生产尚属首次，开发该钢种具有以产顶进实现国产化的效应，而且具有良好的市场前景。该钢材的主要特点在于：（1）-20℃横向冲击功大于80J；（2）钢板耐磨性良好，满足表面钢板硬度大于360HB要求；（3）强度级别高，达到690MPa级别，保证钢结构的支撑能力。（4）由于没有加入贵重的Nb、Mo、Ni、Cr等合金生产成本低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种690MPa级别调质高强度钢板及其生产方法；钢板具有良好的强韧性匹配，实现机械性能、加工性能良好，满足平台工程装备制造工厂施工工艺条件的要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种690MPa级别调质高强度钢板，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.18～0.22%、Si：0.20～0.40%、P≤0.025%、S≤0.015%、Mn：1.7～2.2%、N：0.0060～0.0120%、V：0.090～0.12%、B：0.003～0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

本发明所述钢板厚度为10～50mm，钢板组织类型为：回火索氏体+回火马氏体。

本发明所述钢板力学性能：屈服强度Rp0.2≥670MPa，抗拉强度Rm≥730MPa，A₅₀≥20%，-20℃横向冲击功≥80J，表面硬度HB≥360。

本发明还提供了一种690MPa级别调质高强度钢板的生产方法，所述生产方法包括冶炼、加热、轧制、冷却、缓冷、调质热处理工序；所述调质热处理工序，采用淬火+回火工艺，淬火温度为800～850℃，回火温度为610～630℃。

本发明所述冶炼工序，钢水先经电炉冶炼，送入LF精炼炉精炼，喂Al线≥3m/t钢，白渣保持时间≥55min；石灰用量≥19kg/t钢，过程及扒渣[Al]≥0.018%；总精炼时间≥65min，精炼完毕后吊包VD炉真空处理，真空前加入VN合金，真空度≤66Pa，真空保持时间≥20min时破坏真空，最大限度减少钢中非金属夹杂物、有害元素含量，保证钢水的纯净度。

本发明所述加热工序，为了避免低合金高强度钢锭表面出现炸裂，钢坯温送、温清、温装，装钢前晾炉≥30min，焖钢1h；低温慢速加热，最高加热温度≤1220℃，保证钢坯透烧均匀。