一种超高强度轻型装甲板及其制造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种超高强度轻型装甲板及其制造工艺，经加热到1150℃～1270℃加热奥氏体化之后，出炉经过高压水去除氧化铁皮后，经过连轧机组轧制，终轧后的钢板经过层流冷却设备，冷却650℃～700℃后，经卷曲机卷曲成连轧卷板，卷板冷却后经开平机组开成平板，在淬火加热炉加热到850℃～900℃、保温20～40分钟时间后出炉，在淬火机组中淬火，淬火的钢板进入回火炉内在140℃～220℃温度下、保温40～80分钟时间进行回火；本发明的优点在于：通过本发明方法生产的高强度轻型装甲板，抗拉强度Rm≥1700MPa，A≥7％，HBW：490～550，综合性能优良，厚度规格达到3～12mm。
【专利说明】一种超高强度轻型装甲板及其制造工艺【技术领域】[0001]本发明涉及一种轻型装甲板，具体地说是一种超高强度轻型装甲板及其制造工艺，属于装甲板领域。【背景技术】[0002]目前，防恐防爆车辆要求既具有高的防弹性能，又需要具备良好的机动性和节能减排性能。减薄防弹钢板厚度，使防弹车辆轻量化是提高车辆机动性、达到节能减排目的的有效途径之一。但是防弹钢板在减薄厚度实现轻量化同时，还必须提高强度，如高的强度、 韧性和延性，以及焊接性能，以满足高的防弹性能要求和制造要求。[0003]但是现有的防弹钢板合金含量高，无法同时满足防弹钢板轻量化和高防弹性能和高性价比的要求。因此，需要研制一种新型的超高强度的轻量化钢板，使其不仅厚度减薄， 而且还有高的强度、韧性、延性的合理匹配和一定的焊接性能，同时板型好。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明设计了一种超高强度轻型装甲板及其制造工艺，所述装甲板的抗拉强度Rm≥1700MPa, A≥ 7%, HBff = 490~550，综合性能优良，厚度规格达到3~12mm,强度超高。[0005]本发明的技术方案为:[0006]一种超高强度轻型装甲板，所述装甲板的化学组成按重量百分比计为:C0.25~ 0.33%, Si0.20 ~0.40%, Mnl.1 ~1.50%, Cr ≤ 0.6%, Nb+V+Ti ≤ 0.15%, B0.0005 ~ 0.0040%, P≤ 0.020%, S ≤ 0.008%，其余为 Fe。[0007]进一步地，所述的装甲板的厚度为3~12mm。[0008]一种超高强度轻型装甲板的制造工艺，包括钢水冶炼、炉外精炼、加热奥氏体化、 高压水祛除氧化铁皮、轧制、冷却、卷曲、开平、淬火、回火工序。[0009]进一步地，所述的加热奥氏体化温度为1150°C~1270°C。[0010]进一步地，所述的冷却温度为650°C~700°C。[0011]进一步地，所述的淬火工序为:在淬火加热炉加热到850°C~900°C保温20~40 分钟时间后出炉，在淬火机组中淬火，淬火的钢板进入回火炉内在140°C~220°C温度下保温40~80分钟时间进行回火。[0012]具体操作步骤如下:[0013]⑴钢水冶炼[0014]钢水在转炉中进行冶炼，冶炼过程中降低钢水中的碳含量，并按照上述要求的化学成分添加各种合金元素，钢水的化学成分达到要求成分后出钢。[0015]⑵炉外精炼[0016]将冶炼好的钢水在LF炉内经行精炼，精炼的过程能够进一步去除有害的元素P和 S，同时微调化学成分和微调钢水温度，为钢水连铸创造条件。[0017]连铸:将精炼后的钢水在板坯连铸机上进行连铸作业，此工序是将钢水连续铸造成连铸板坯，为后续的轧制创造条件。[0018](3)加热奥氏体化[0019]将连铸板坯表面检查和清理，装入板皮加热炉内进行加热，使其达到奥氏体化温度，一则降低板坯轧制的变形抗力，同时奥氏体化后钢种的合金元素会固熔到奥氏体内，为合金元素的细化晶粒作用得以实现。[0020](4)高压水祛除氧化铁皮[0021]连铸过程和加热过程中生成的氧化铁皮必须祛除，如果不去除的话，会在轧制后的钢板表面形成氧化铁皮压入、麻点等缺陷。[0022](5)轧制[0023]去除氧化铁皮的板坯在连轧机组中按照编制好的轧制规程进行轧制，最终轧制成要求厚度和宽度的连轧钢板。[0024](6)冷却[0025]终轧后的钢板经过层流冷却，层流冷却的作用是迅速降低终轧温度，以防止冷却后的钢板在高温区停留时间过长晶粒长大。[0026](7)卷曲[0027]冷却后的钢板在卷曲机组内进行卷曲，卷曲后的钢板便于运输和储存。[0028]⑶开平[0029]将热轧卷板在开平机组内进行开卷、矫直、切两边、切定尺、表面质量检查、堆垛、 打捆等工序，生产出开平钢板。[0030](9)淬火[0031]将开平钢板逐张装入淬火加热炉加到850°C~900°C达到奥氏体化温度，保温 20~40分钟时间后出炉，在淬火机组中淬火使钢板得到马氏体组织，淬火后将马氏体组织的钢板装入回火炉内在140°C~220°C温度下保温40~80分钟时间进行回火，回火使其钢板组织为回火马氏体。[0032]所述的装甲板厚度为3~12mm。[0033]结果:抗拉强度Rm ≤ 1700MPa, A ≤ 7%，HBW = 490 ~550。[0034]本发明的优点在于:通过本发明方法得到的高强度轻型装甲板，最终达到抗拉强度Rm≤1700MPa, A ^ 7%, HBff:490~550的综合性能优良的厚度规格达到3~12mm超高强度装甲钢板，性能优良，满足了防弹钢板轻量化和高防弹性能和高性价比的要求。【具体实施方式】[0035]以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。[0036]实施例1[0037]—种超高强度轻型装甲板，所述装甲板的化学组成按重量百分比计为:C = 0.26%, Si = 0.30%, Mn = 1.25%, Cr = 0.35%, Nb+V+Ti+B = 0.12%, P = 0.015%, S =0.005%，其余为 Fe。[0038]实施例2[0039]一种超高强度轻型装甲板，所述装甲板的化学组成按重量百分比计为:C = 0.28%, Si = 0.32%, Mn = 1.3%, Cr = 0.40%, Nb+V+Ti+B = 0.13%, P = 0.020%, S = 0.005%，其余为 Fe。[0040]实施例3
[0041]一种超高强度轻型装甲板，所述装甲板的化学组成按重量百分比计为:C =0.30%, Si = 0.35%, Mn = 1.35%, Cr = 0.45%, Nb+V+Ti+B = 0.14%, P = 0.020%, S =0.005%，其余为 Fe。[0042]实施例4[0043]一种超高强度轻型装甲板，所述装甲板的化学组成按重量百分比计为:C =0.32%, Si = 0.35%, Mn = 1.40%, Cr = 0.50%, Nb+V+Ti+B = 0.15%, P = 0.015%, S =0.003%，其余为 Fe。[0044]实施例5[0045]一种超高强度轻型装甲板，所述装甲板的化学组成按重量百分比计为:C =0.33%, Si = 0.40%, Mn = 1.50%, Cr = 0.60%, Nb+V+Ti+B = 0.15%, P = 0.010%, S =0.005%，其余为 Fe。[0046]实施例6[0047]一种上述实施例1-5所述的超高强度轻型装甲钢板的制造工艺，包括以下步骤:[0048](I)钢水冶炼[0049]钢水在转炉中进行冶炼，冶炼过程中降低钢水中的碳含量，并按照上述要求的化学成分添加各种合金元素，钢水的化学成分达到要求成分后出钢。[0050](2)炉外精炼[0051 ] 将冶炼好的钢水在LF炉内进行精炼，精炼的过程能够进一步去处有害的元素P和 S，同时微调化学成分和微调钢水温度，为钢水连铸创造条件。[0052](3)加热奥氏体化[0053]将连铸板坯表面检查和清理，装入板皮加热炉内进行加热，使其达到奥氏体化温度，一则降低板坯轧制的变形抗力，同时奥氏体化后钢种的合金元素会固熔到奥氏体内，为合金元素的细化晶粒作用得以实现。[0054](4)高压水祛除氧化铁皮:连铸过程和加热过程中生成的氧化铁皮必须去除，如果不去除的话，会在轧制后的钢板表面形成氧化铁皮压入等缺陷。[0055](5)轧制[0056]去除氧化铁皮的板坯在连轧机组中按照编制好的轧制规程进行轧制，最终轧制成要求厚度和宽度的连轧钢板。[0057](6)冷却[0058]终轧后的钢板经过层流冷却，层流冷却的作用是迅速降低终轧温度，以防止冷却后的钢板在高温区停留时间过长晶粒长大。[0059](7)卷曲[0060]冷却后的钢板在卷曲机组内进行卷曲，卷曲后的钢板便于运输和储存。[0061](8)开平[0062]将热轧卷板在开平机组内进行开卷、矫直、切两边、切定尺、表面质量检查、堆垛、打捆等工序，生产出开平钢板。[0063](9)淬火[0064]将开平钢板逐张装入淬火加热炉加到850°C~900°C达到奥氏体化温度，保温 20~40分钟时间后出炉，在淬火机组中淬火使钢板得到马氏体组织，淬火后马氏体组织的钢板装入回火炉内在140°C~220°C温度下保温40~80分钟时间进行回火，回火使其钢板组织为回火马氏体。[0065]最终达到抗拉强度Rm≥1700MPa, A ≥ 7%, HBff:490~550d的综合性能优良的厚度规格为3~12mm超高强度甲钢板。[0066]结果见下表:[0067]表一为本发明的化学成分；[0068]表二为本发明的成分在本发明的工艺热处理后防弹钢板的力学性能；[0069]表一[0070]
【权利要求】
1.一种超高强度轻型装甲板，其特征在于:所述装甲板的化学组成按重量百分比计为:C = 0.25 ~0.33 %，Si = 0.20 ~0.40 %，Mn = 1.1 ~1.50 %，Cr ≤ 0.6 %， Nb+V+Ti ( 0.15%, B = 0.0005 ~0.0040%, P ( 0.020%, S ≤ 0.008%，其余为 Fe。
2.根据权利要求1所述的超高强度轻型装甲板，其特征在于:所述的装甲板的厚度为 3 ~12mm0
3.根据权利要求1所述的超高强度轻型装甲板，其特征在于:所述的超高强度轻型装甲板抗拉强度Rm≤ 1700Mpa、A≤ 7%, HBff = 490~550。
4.一种如权利要求1-3中任意一项所述的超高强度轻型装甲板的制造工艺，其特征在于，包括:钢水冶炼、炉外精炼、加热奥氏体化、高压水祛除氧化铁皮、轧制、冷却、卷曲、开平、淬火和回火工序。
5.根据权利要求4所述的超高强度轻型装甲板的制造工艺，其特征在于:所述的加热奥氏体化温度为1150°C~1270°C。
6.根据权利要求4所述的超高强度轻型装甲板的制造工艺，其特征在于:所述的冷却温度为650°C~700°C。
7.根据权利要求6所述的超高强度轻型装甲板的制造工艺，其特征在于:所述的冷却是将终轧后的钢板经过层流冷却。
8.根据权利要求4所述的超高强度轻型装甲板的制造工艺，其特征在于，所述的淬火工序为:在淬火加热炉加热到850°C~900°C保温20~40分钟时间后出炉，在淬火机组中淬火，淬火的钢板进入回火炉内在140°C~220°C温度下保温40~80分钟时间进行回火。
9.根据权利要求4所述的超高强度轻型装甲板的制造工艺，其特征在于，所述的钢水冶炼方法为:钢水在转炉中进行冶炼，冶炼过程中降低钢水中的碳含量，并按照上述要求的化学成分添加各种合金元素，钢水的化学成分达到要求成分后出钢。
10.根据权利要求4所述的超高强度轻型装甲板的制造工艺，其特征在于:所述的炉外精炼为将钢水在LF炉内经行精炼。
【文档编号】C22C38/14GK103510017SQ201210201402
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月19日 优先权日:2012年6月19日
【发明者】陈国正 申请人:天津世通钢铁有限责任公司