[发明专利]一种500MPa级农机机架用高强钢及其制备方法

说明书

本发明特别涉及一种500MPa级农机机架用高强钢及其制备方法，属于农机用钢领域。一种500MPa级农机机架用高强钢，化学成分以质量百分比计包括：C：0.03‑0.05％，Si：0.05‑0.10％，Mn：0.5‑1.0％，P：≤0.010％，S：≤0.003％，Al：0.02‑0.04％，Nb：0.05‑0.10％，Cr：0.30‑0.50％，N：≤0.0030％，余量为Fe和不可避免的杂质。其制备得到的钢的屈服强度≥500MPa、抗拉强度≥550MPa、断后伸长率≥28％、屈强比≥0.93、‑20℃低温冲击功≥150J，能够解决现有的农机用钢无法兼顾强度和屈强比的技术问题。

技术领域

本发明属于农机用钢领域，特别涉及一种500MPa级农机机架用高强钢及其制备方法。

背景技术

我国是世界农机装备第一生产大国，能够生产4000多种农机产品，年产量约500万台，产品以中小型和中低档为主。由于农机装备具有服役环境复杂、应用季节性强、短时操作强度大、新产品试用验证周期长、面向农民群体的特点。我国农机装备材料整体仍处于上世纪八十年代水平，钢材年需求量约500万吨，存在着轻量化、耐磨性、耐蚀性、一致性等性能不足，关键材料仍需大量进口等问题，与国外先进水平存在较大差距。开发新型农机装备材料对进一步促进我国农业现代化具有重大意义。

国外农机普遍采用低合金高强度钢制作机架，如俄罗斯农机使用屈服强度490MPa级高强钢，美国农机使用屈服强度680MPa级高强钢；而我国农机机架采用厚度3-10mm，屈服强度235MPa和345MPa级别普碳钢制造，农机机架重量比国外增加了10-20％，各种犁平均重量高于20％、圆盘耙的重量高于30％、农用拖车重量高于30-50％。农机轻量化可减少油耗，减轻对土壤的压实程度，改善土壤可耕种性，是未来农机装备的主要发展方向之一。随着农机轻量化的发展需求，我国农机机架轻量化用钢将朝着高强度、易焊接、高疲劳方向发展，因此，需要开发一款高强度、高屈强比的农机用钢，以适应农机冷弯型材产品成形要求、焊接性能要求、表面质量及板形质量要求。

发明内容

本申请的目的在于提供一种500MPa级农机机架用高强钢及其制备方法，以解决现有的农机用钢无法兼顾强度和屈强比的技术问题。

本发明实施例提供了一种500MPa级农机机架用高强钢，所述钢的化学成分以质量百分比计包括：

C：0.03-0.05％，Si：0.05-0.10％，Mn：0.5-1.0％，P：≤0.010％，S：≤0.003％，Al：0.02-0.04％，Nb：0.05-0.10％，Cr：0.30-0.50％，N：≤0.0030％，余量为Fe和不可避免的杂质。

可选的，所述钢的金相组织包括：铁素体、珠光体及纳米析出相。

可选的，所述钢的金相组织中，铁素体的体积百分比≥85％，铁素体的平均晶粒尺寸为2.0-3.5μm。

可选的，所述钢的金相组织中，尺寸为1-50nm的纳米析出相与纳米析出相总量的体积比≥80％。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种如上所述的500MPa级农机机架用高强钢的制备方法，包括如下步骤：

依次经冶炼和精炼，得到符合所述化学成分的钢水；

将所述钢水经连铸，得到钢坯；

将所述钢坯经加热、粗轧、精轧、层流冷却、卷取、缓冷及空冷，得到所述500MPa级农机机架用高强钢。

可选的，所述加热的温度为1150-1200℃，所述加热的保温时间为1.5-2.0h。

可选的，所述粗轧的道次为6道次，所述粗轧的终点温度为930-1000℃。

可选的，所述精轧的起始温度为900-970℃，所述精轧的终轧温度为800-830℃。