[发明专利]低成本高强工程机械用钢Q460MD及其生产方法

说明书

本发明涉及一种低成本高强工程机械用钢Q460MD，钢中各元素的质量百分比：C：0.06~0.08，Mn：1.30～1.55，Nb：0.020~0.030，Ti：0.010~0.025，B：0.0008~0.0016，Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的残余元素和杂质。本发明还提供低成本高强工程机械用钢Q460MD的生产方法，加热工序中，板坯在加热炉内的加热时间为4~5h，加热终了时刻板坯的表面温度控制在1080～1170℃范围内；DQ+ACC冷却工序中，钢板的开冷温度为≥760℃，钢板的终冷温度为300~450℃，冷却时间在30s‑50s。本发明可大幅降低生产成本，得到细密低碳混合组织，且晶粒均匀细小，保证了Q460MD的低温韧性和高强度要求。

技术领域

本发明涉及一种高强度钢板及其生产方法，尤其涉及一种低成本高强工程机械用钢Q460MD及其生产方法。

背景技术

工程机械用钢是矿山开采和各类工程施工用设备如钻机、电铲、电动轮翻斗车、挖掘机、装载机、推土机、各类起重机及煤矿液压支架等的总成。在工程机械产品成本构成中，钢材约占总成本的30%，其中中厚板产品约占钢材成本的45%。

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，低成本、高强度、高韧性、易焊接性是工程机械用钢的发展方向，随着工程机械向大型化、轻量化发展，对上述性能的要求更为突出。

在此背景下，具有良好低温韧性和高强度的低合金结构钢Q460MD成为工程机械产品的主要用钢，其中又以厚度在20～40mm的钢板用量最大。

目前，460MPa级高强工程机械用钢多采用添加Nb、V合金增加钢板强度，通过Nb的细晶强化作用及V的析出强化作用，保证460MPa以上级别钢板的强度；但Nb和V合金价格昂贵，导致生产成本居高不下；公开号为CN103602891A的专利公开了一种屈服强度460MPa 级的高韧性钢板及其生产方法，通过添加0.04~0.06wt%的Nb和0.04~0.07wt%的V，保证了力学性能的良好匹配，但该生产方法一方面合金成本高，吨钢合金成本增加近600元，此外Nb含量高，提高了铸坯裂纹敏感度，铸坯易产生裂纹。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低成本高强工程机械用钢Q460MD，通过引入少量的Nb和B元素，来降低铸坯裂纹敏感度和生产成本；本发明还提供了Q460MD的生产方法，通过改进生产工艺，获得细密低碳混合组织，保证了Q460MD的低温韧性和高强度要求。

解决上述技术问题的技术方案为：

一种低成本高强工程机械用钢Q460MD，钢中各元素成分的质量百分比满足：C：0.06~0.08，Mn：1.30～1.55，Nb：0.020~0.030，Ti：0.010~0.025，B：0.0008~0.0016，Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的残余元素和杂质。

一种低成本高强工程机械用钢Q460MD的生产方法，包括铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、连铸、加热、控制轧制、DQ+ACC冷却工序，其改进之处为：所述连铸坯中各元素成分的质量百分比满足：C：0.06~0.08，Mn：1.30～1.55，Nb：0.020~0.030，Ti：0.010~0.025，B：0.0008~0.0016，Als≥0.015，其它为Fe和生产过程中不可避免的残余元素和杂质。

上述的低成本高强工程机械用钢Q460MD的生产方法，所述加热工序中，板坯在加热炉内的加热时间为4~5h，加热终了时刻板坯的表面温度控制在1080～1170℃范围内；

所述DQ+ACC冷却工序中，钢板的开冷温度为≥760℃，钢板的终冷温度为300~450℃，冷却时间在30s-50s。