[发明专利]一种高韧性的低合金高强度钢的轧制方法

说明书

本发明提供一种高韧性的低合金高强度钢的轧制方法，所述轧制方法依次包括如下步骤：加热、除鳞、粗轧、连轧、第一次穿水冷却、精轧、第二次穿水冷却和冷床空冷；以转炉连铸坯为原料，按照质量百分比，连铸坯中各化学成分和含量为：C≤0.20；Si≤0.60；Mn1.00～1.70；Cr≤0.30；P≤0.020；S≤0.020；V0.05～0.10；Al≤0.03；N≤0.025；余量为Fe和不可避免的杂质。采用该轧制方法可以细化低合金高强度钢的实际晶粒度，低合金高强度钢的综合性能优异，金相组织为细小铁素体加珠光体，晶粒度达9.0级以上，‑20℃冲击功大于100J，‑40℃冲击功大于80J。

技术领域

本发明涉及钢材轧制领域，具体涉及一种高韧性的低合金高强度钢的轧制方法。

背景技术

随着社会的经济发展和科技的进步，钢铁材料已广泛应用于各个领域，其中低合金高强度钢，因具有高的强度、良好的塑性和韧性，已经广泛用于航空航天、船舶等高端领域，特别是在石油管线、桥梁、大型建筑物等基础设施和车辆、容器及机械、化工、医疗、轻工设备等工程领域也得到广泛应用。低合金高强度钢因强度高、成型性优越和综合性能稳定，被广泛应用于机械设备、车辆和制管等领域。

目前，提高钢铁材料强度的途径有固溶强化、位错强化、细晶强化和第二相粒子的析出强化等；其中细晶强化效果最为明显，细晶强化后的钢材具有较好的强度与韧性。随着晶粒细化、裂纹扩展阻力提高，钢的疲劳强度增加，韧性提高、脆性转折点的温度降低。细晶粒钢具有良好的强度和韧性配合，在汽车、船舶、桥梁及工程机械等领域得到广泛应用。

现有技术中低合金高强度钢的强度和韧性不可兼得，在现有技术中只涉及钢板和板带的轧制方法，未涉及棒材圆钢轧制方法，并且轧制过程中需要离线正火步骤，生产成本偏高，不利于节能降本和绿色制造。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高韧性的低合金高强度钢的轧制方法，通过微合金元素和控制轧制及控制冷却工艺技术制定合理的生产工艺控制，成功研发生产一种高韧性的低合金高强度钢的轧制方法，产品的制造过程中，去掉离线正火的步骤，减少工艺制造流程，节约制造成本；采用该工艺和方法所制造的低合金高强度钢，金相组织为细小铁素体加珠光体，抗拉强度大于630MPa，屈服强度大于500MPa，轧制后晶粒度细小而均匀，晶粒度达9.0级以上，综合力学性能远超常规轧制工艺。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高韧性的低合金高强度钢的轧制方法，所述轧制方法依次包括如下步骤：加热、除鳞、粗轧、连轧、第一次穿水冷却、精轧、第二次穿水冷却和冷床冷却。

以转炉连铸坯为原料，按照质量百分比，所述高韧性的低合金高强度钢的连铸坯各化学成分和含量为：C≤0.20；Si≤0.60；Mn1.00～1.70；Cr≤0.30；P≤0.020；S≤0.020；V0.05～0.10；Al≤0.03；N ≤0.025；其余为Fe和不可避免的杂质。

上述高韧性的低合金高强度钢的轧制方法，作为一种优选实施方式，所述加热步骤分为四段，依次为预加热段、加热一段、加热二段和均热段。

上述高韧性的低合金高强度钢的轧制方法，作为一种优选实施方式，所述预加热段的温度≤750℃。

上述高韧性的低合金高强度钢的轧制方法，作为一种优选实施方式，所述加热一段的温度900～1050℃。

上述高韧性的低合金高强度钢的轧制方法，作为一种优选实施方式，所述加热二段的温度1050～1150℃。

上述高韧性的低合金高强度钢的轧制方法，作为一种优选实施方式，所述均热段的温度1150～1210℃。

上述高韧性的低合金高强度钢的轧制方法，作为一种优选实施方式，所述加热步骤的总加热时间为3～5h。