[发明专利]一种兼具高强度、良好塑性和韧性的工程机械用钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种兼具高强度、良好塑性和韧性的工程机械用钢及其制备方法，提供的工程机械用钢的化学成分按质量百分比计为C：0.075～0.085％，Si：0.16～0.20％，Mn：1.77～1.84％，P：≤0.015％，S：≤0.005％，Cr：0.25～0.33％，Ni：0.22～0.30％，Mo：0.12～0.18％，Nb：0.028～0.035％，Ti：0.011～0.018％，V：0.036～0.043％，B：0.0009～0.0015％，Al：0.030～0.040％，其余为Fe及不可避免杂质。本发明通过窄成分设计和在线淬火+离线低温回火工艺获得的钢板兼具有高强度、良好塑形和韧性。

技术领域

本发明属于工程机械用钢制备技术领域，具体涉及一种兼具高强度、良好塑性和韧性的工程机械用钢及其制备方法。

背景技术

高强度级工程机械用钢主要应用于各类起重机、重型汽车、自卸车的伸缩臂及侧板、挡板，在这类设备中要求工程机械用钢具有较高的强度，其可以减轻构件的重量，减轻设备的自重量，减少设备的燃料消耗，提高设备的工作效率，另外还要求钢带具有良好的冷成型性能以及焊接性能。

目前，申请号200910051932.8公布了900MPa级屈服强度的工程机械用调质钢板及其生产方法。该文献重点介绍了调质热处理工艺，得到900MPa级工程机械用钢。申请号201410221674.4公布了屈服强度890MPa级高强度高韧性钢板及其生产方法。该文献重点介绍了通过热轧后调质处理，得到屈服强度930MPa以上、塑性韧性较高的高强钢板。申请号201610105103.3公布了一种890MPa级高强度钢、钢管及其制造方法。该文献重点介绍了采用调质热处理生产890MPa级高强度合金钢材，利用热矫直进行钢板板形控制。但是以上文献公开的高强度钢板的制备方法成本较高，耗时较长，逐渐不能满足资源节约型生产的需要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题的一个或多个，本发明一个方面提供一种兼具高强度、良好塑性和韧性的工程机械用钢，其化学成分按质量百分比计为C：0.075～0.085％，Si：0.16～0.20％，Mn：1.77～1.84％，P：≤0.015％，S：≤0.005％，Cr：0.25～0.33％，Ni：0.22～0.30％，Mo：0.12～0.18％，Nb：0.028～0.035％，Ti：0.011～0.018％，V：0.036～0.043％，B：0.0009～0.0015％，Al：0.030～0.040％，其余为Fe及不可避免杂质。

上述工程机械用钢的力学性能满足：屈服强度≥1028MPa，抗拉强度≥1039MPa，延伸率≥11.0％。

本发明另一方面提供了上述的兼具高强度、良好塑性和韧性的工程机械用钢的制备方法，其包括以下工艺：冶炼-连铸-加热-控轧控冷轧制-回火热处理，其中：

所述加热工艺为将经连铸工艺获得的板坯冷装入炉进行加热，在炉时间180～240min，出炉温度为1250±15℃；

所述控轧控冷轧制工艺包括粗轧和精轧二阶段轧制，其中粗轧采用3+3模式，压缩比为3.0～3.5；精轧时使用的精轧机七机架全部使用，压下率依次递减，压缩比为4.0～5.0；精轧开轧温度为950±15℃，精轧终轧温度控制在830±20℃，终冷温度控制在120～180℃；

所述回火热处理工艺的回火温度为300±15℃，保温40～60min，出炉空冷至室温。

基于以上技术方案提供的兼具高强度、良好塑性和韧性的工程机械用钢采用在线淬火+离线低温回火工艺制备获得，其中在线淬火可以保证硬相组织，离线低温回火可以消除内应力，改善板形，适当提高塑形，从而得到了兼具高强度、良好塑性和韧性的工程机械用钢，能够满足各类起重机、重型汽车、自卸车的伸缩臂及侧板、挡板的生产需要，并且提供的制备方法由于省略了淬火工艺流程，因此还可以缩短工艺流程，并增加单位时间的产量，增加利润，又降低制造成本。

附图说明