[发明专利]一种Q550MD低合金高强钢板及其生产方法

说明书

本发明一种Q550MD低合金高强钢板，其化学成分组成及质量百分比分别为：C：0.07~0.09，Si：0.10~0.20，Mn：1.60～1.70，P≤0.013，S≤0.005，Nb：0.03~0.04，Ti：0.010~0.025，B：0.0012~0.0016，Als：0.02~0.04，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Q550MD低合金高强钢板的生产方法，LF精炼的中期，即总精炼时间的1/3‑1/2时，进行钛微合金化，通过Ti进行固N，软吹2~3min后加入硼铁，进行硼微合金化，LF总精炼时间控制在35~50min，保证钢中夹杂物级别总和不超过1.0级。本发明可大幅降低合金成本，且生产工序简单，生产的钢板板形良好。

技术领域

本发明涉及一种高强钢板及其生产方法，尤其涉及一种Q550MD低合金高强钢板及其生产方法。

背景技术

高强钢指的是在碳素钢基础上添加一定量的合金元素，有效提高钢的强度和韧性；如强碳化物形成元素Nb、V、Ti、Cr、Mo、Ni、Cu、Al，并通过细晶强化、固溶强化、沉淀强化、第二相粒子强化等强化方式而发展起来的钢种。低合金高强钢一般合金元素总量＜0.1wt%，具有超高的强度，良好的韧性和低廉的生产成本，具有很强的市场竞争力，尤其是以Q550MD为代表的TMCP低碳贝氏体高强钢，近年来越来越受到煤机行业和工程机械行业的青睐，与其生产相关的新技术也越来越受到国内各钢厂的重视。

采用TMCP工艺生产的Q550MD除了需要合理的合金成分设计外，还对冷却设备的能力提出较高的要求，要求相应厚度规格的钢板达到较高的冷速，且钢板冷却均匀性较好，保证钢板矫直后板形不出现瓢曲。多数钢厂在Q550MD产品的开发和生产过程中都面临着合金成本高、工序复杂、板形差的问题。

公开号为CN108300939 A的专利公开了“一种低成本Q550D高强钢板及其生产方法”，其成分设计中添加了Nb、V、Cr、Mo、Ni、Cu等多种合金，合金成本较高，此外该专利限定铸坯厚度为300~350mm或以上，绝大多数钢厂铸坯无法达到此厚度，因而难以得到实际应用。

公开号为CN104498832 A的专利公开了“一种低成本Q550D钢板及其制造方法”，通过合理的化学成分设计、控轧及热处理工艺得到了性能满足GB/T16270要求的Q550D钢板。该成分中添加了0.15wt%~0.25wt%的合金Cr，合金成本高；另外，除了采用两阶段控轧及轧后控冷工艺，还进行了离线淬火+回火热处理，工序复杂，生产效率低，生产成本高。

公开号为CN102433498 A的专利公开了“一种Q550D优质结构钢中厚板及其生产方法”，该专利的采用了低合金成分设计，辅以控轧控冷工艺得到了强韧性能良好的Q550D钢板，但其成分设计中除了添加NB、V、Ti中的一种合金，还添加了0.10wt%~0.20wt%的Mo，合金成本较高。另外，该方法要求返红温度为450-600℃，该温度下，钢板由于冷却不均匀，板形较差，板形合格率和成材率均较低，不适用于批量生产。

公开号为CN201010597657 A的专利公开了“贝氏体组织高强韧性结构钢Q550D(E)钢板及其生产方法”，该方法通过TMCP工艺得到了高强韧性钢板Q550D(E)，工序简单，生产流程短，但其成分添加了较多的贵重合金，其合金Nb+Ti+V+Mo+B添加量为0.2wt%~0.35wt%，尤其是添加了0.15wt%~0.25wt%的Mo合金，大大增加了产品的合金成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种Q550MD低合金高强钢板及其生产方法，通过控制冶炼过程硼铁的添加及采用两阶段控制轧制、三段式控制冷却工艺，得到一种合金成本低、强韧性能优良、板形良好的Q550MD低合金高强钢板。

本发明技术方案如下：