[发明专利]应用于安全防护结构材料及其生产工艺

说明书

本发明公开了一种应用于安全防护结构材料，该专用钢板的化学成分及质量百分比为：C：≤0.16％、Si：≤0.50％、Mn：≤1.60％、S：≤0.015％、P：≤0.015％、Nb：≤0.10％、V：≤0.10％、Ti：≤0.10％、N：0.0020～0.0040％，Cr：≤1.0％、CE≤0.45％，其余为Fe和其他不可避免的杂质；所述防护材料：屈服强度290ˉ450MPa，抗拉强度≥435MPa，断后伸长率≥22％，屈强比≤0.80，耐磨性能是普通钢板Q235A/B/C的2倍以上，‑30℃冲击性能≥41J。通过上述方式，本发明能够采用细晶强化、析出强化和沉淀强化相结合的原则，减少贵重合金元素的加入，利用2300mm机组先进的层流冷却设备，研制出一种新型的安全防护材料。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，特别是涉及一种用于低温、复杂环境下(如山地、森林、沟渠等)防护设备的钢板及其生产方法。

背景技术

近年来，随着国家基础设施建设和土木工程设施的持续增加，安全防护钢结构材料得到普及和持续推广，机器设备在复杂环境下(如山地、森林、沟渠等)行驶或作业时，存在诸如翻滚、坠落物、障碍物侵入等风险。安全防护结构设计是指机器设备在发生安全事故时，具有及时地控制设备变形、吸收能量、承载力强的特性，以达到保护操作者的目的。

原有的安全防护材料采用普碳钢Q235A/B/C等，厚度规格：3.0～20.0mm等。

针对安全防护材料要求高强度、耐磨损、耐低温冲击和易成形的特点，其对应的钢材要求恰恰是高强度、低屈强比这对矛盾，而且，新材料设计时，不能显著地提高制造成本。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种应用于安全防护结构材料及其生产工艺，能够采用细晶强化、析出强化和沉淀强化相结合的原则，减少贵重合金元素的加入，利用2300mm 机组先进的层流冷却设备，研制出一种新型的安全防护材料。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种应用于安全防护结构材料，该防护材料的化学成分及质量百分比为：C：≤0.16％、Si：≤0.50％、Mn：≤1.60％、 S：≤0.015％、P：≤0.015％、Nb：≤0.10％、V：≤0.10％、Ti：≤0.10％、N：0.0020～0.0040％，Cr：≤1.0％、CE≤0.45％，其中，碳当量计算公式：

其余为Fe和其他不可避免的杂质；

所述防护材料：屈服强度290～450MPa，抗拉强度≥435MPa，断后伸长率≥22％，屈强比≤ 0.80，耐磨性能是普通钢板Q235A/B/C的2倍以上，-30℃冲击性能≥41J。

一种应用于安全防护结构材料的生产工艺，包括以下步骤：

(1)炼钢：铁水预处理；

(2)转炉冶炼：经铁水预处理后兑入转炉进行冶炼，在转炉出钢过程中配加锰铁、铌铁、钒铁进行合金化，加入铝脱氧，控制出钢氧含量；

(3)炉外精炼：在精炼过程中，配加钛铁合金，钢水到站前进行化学成分分析，合金中不足部分在精炼处理过程中添加，使合金元素含量达到内控标准的要求，精炼结束后，加入硅钙线，当钢中S≤0.0050％，加入硅钙线400m；

(4)加热：严格控制加热温度和保温时间，要求出炉温度1200℃～1240℃，保温时间充分，保温时间≥30分钟；

(5)热轧：轧制分为粗轧和精轧两个阶段，粗轧选择3+3模式控制，连铸坯在粗轧阶段采用大压下量轧制，控制道次压下率在15％以上，中间坯厚度在50mm～55mm范围，同时要求精轧压缩比≥4.0以上，做好精轧模型的负荷分配，并控制精轧最后一道次压下率不低于8％；终轧温度：≤900℃；