[发明专利]一种稀土处理的低预热温度690MPa级高强钢板及其制备方法

说明书

本发明提供一种稀土处理的低预热温度690MPa级高强钢板及其制备方法，其中所述钢板包含化学成分及质量百分比为：C：0.09～0.15％，Si：0.30～0.45％，Mn：1.58～1.75％，P≤0.02％，S≤0.010％，Nb：0.04～0.08％，V：0.05～0.08％，Ti：0.010～0.020％，Cr：0.20～0.40％，La≤0.030％，Alt：0.020～0.050％，N≤0.005％，O≤0.004％。本发明得到的690MPa级高强钢板加入稀土但不加Ni、Mo且具有低预热温度，降低了成本且通过稀土处理提高综合力学性能，延长了使用寿命，具有良好的经济效益。

技术领域

本发明属于冶金材料技术领域，特别是高强度工程机械用钢领域，具体涉及一种稀土处理的低预热温度690MPa级高强钢及其制备方法，该钢板具有良好的焊接性能。

背景技术

随着工程机械向装备大型化、轻量化、重载荷等方向发展，高强度钢显现了新材料在下游深加工产业链应用中的广阔前景，高强度钢板用量呈现不断增加的趋势，强度级别等提高也很快。在工程机械产品中，焊接结构件约占整机重量的50％～70％。由于结构件要承受复杂多变的周期载荷，因此，要求钢材具有较高的屈服强度和疲劳极限、良好的冲击韧性及冷成形性和优良的焊接性能。工程机械结构件由于多为板材拼焊而成，因此在选用钢板时，还要求高强度钢板具备优良的焊接性能。

目前的工程机械用钢都加入了Ni、Mo，例如张虹等人(张虹等，调质型高强钢Q690中厚板的研制开发，热加工工艺，2010年第39卷第12期)描述了一种调质型高强钢Q690，采用了低碳及Mo-Ni-B微合金化的成分设计方案，增加了制造成本，并未提及调质型高强钢Q690的预热温度；赵燕青等人(赵燕青等，690MPa级低碳贝氏体钢回火后的组织与性能，金属热处理，2010年10月第35卷第10期)描述一种690MPa级低碳贝氏体钢，也采用了Ni、Mo等贵重金属来提高钢板的力学性能，造成成本增加；张云燕等人(张云燕等，热处理工艺对690MPa级高强度结构钢性能的影响，钢铁研究，2007年10月第35卷第5期)介绍了Q690的化学成分、力学性能、在线热处理与离线热处理显微组织的区别，并且也使用了Mo等其他合金元素来增强钢板的性能，也未对其预热温度进行说明。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

针对现有技术存在问题中的一个或多个，在本发明的一个方面，本发明提供一种稀土处理的低预热温度690MPa级高强钢板，所述钢板的化学成分及质量百分比为：C：0.09～0.15％，Si：0.30～0.45％，Mn：1.58～1.75％，P≤0.02％，S≤0.010％，Nb：0.04～0.08％，V：0.05～0.08％，Ti：0.010～0.020％，Cr：0.20～0.40％，La≤0.030％，Alt：0.020～0.050％，N≤0.005％，O≤0.004％，其余为铁和其他不可避免的杂质。

优选地，上述钢板的化学成分及质量百分比为：C：0.12％，Si：0.375％，Mn：1.665％，P：0.014％，S：0.007％，Nb：0.06％，V：0.065％，Ti：0.015％，Cr：0.40％，La：0.020％，Alt：0.035％，N：0.0034％，O：0.0018％，其余为铁和其他不可避免的杂质。

优选地，上述钢板在斜Y坡口焊接裂纹试验中当预热温度小于60℃条件下焊接时，所述钢板表面裂纹率和断面裂纹率均为零。

优选地，上述钢板的显微组织以回火索氏体为主。回火索氏体是马氏体的一种回火组织，是铁素体与粒状碳化物的混合物。此时的铁素体已是基本无碳的过饱和度，碳化物也为稳定型碳化物，因此回火索氏体常温下是一种平衡组织。其具有良好的韧性和塑性，同时具有较高的强度，因此具有良好的综合力学性能。