本发明涉及金属加工领域，特别涉及一种高强钢板及其板形控制方法。
背景技术：
屈服强度690mpa级的结构钢钢板广泛应用于建筑、工程机械等领域。屈服强度690mpa级的结构钢板在成分设计时一般都含有较多的nb、v等微合金，且一般都采用非再结晶控制轧制，轧完的钢板经常出现翘曲、波浪等板形缺陷，尤其是厚度规格较薄的钢板，这种现象更严重。当轧完的钢板不平现象严重，经层流冷却时，导致钢板各个部位冷却不均匀，由于冷却不均匀，钢板进一步变形，使钢板冷却后变形严重，钢板变形严重的无法经热矫直机矫平；变形稍轻一点的，即使经热矫直机矫平，在随后的冷却过程中，也会出现变形，导致钢板平直度超标。平直度超标的钢板只能通过冷矫直机矫平，这样就增加了制造成本，延长了交货周期。对于变形严重的钢板即使经冷矫直机也无法将其矫平，只能判废。屈服强度690mpa级钢板所有厚度规格中，20～25mm厚度规格钢板的生产量最大，且这个厚度区间段的钢板由于待温厚度较厚，待温时间较长，采用普通方法轧制时钢板变形严重，导致最终板形不好控制，经常出现钢板平直度超标，冷矫无法矫平，钢板判废的情况。
公布号cn102284507a的专利“一种针对高强度薄规格钢板的轧机板形控制方法”。该方法通过对轧制钢板凸度的控制，控制钢板的板形，对钢板的板形控制具有一定的作用。但该方法对于轧后不需喷水冷却的薄规格钢板板形控制没有涉及。
公布号cn103302106a的专利“提升轧制过程中厚规格钢板平直度方法及其控制方式”该方法通过对咬入速度、轧制速度、加速度、末道次轧制力等参数的限制，对厚度≥40mm的钢板板形控制具有一定的作用。但该方法对薄规格高强钢板板形控制没有涉及。
公布号cn104942018a的专利“一种针对厚规格高级别海工钢的轧机板形控制方法”该方法通过对终轧压下量、最大扭矩、弯辊力等参数的限制，对厚度50～60mm的钢板板形控制具有一定的作用。但该方法对较薄规格高强钢板板形控制没有涉及。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种高强钢板及其板形控制方法。
本发明提供一种高强钢板，所述高强钢板为屈服强度690mpa级20～25mm厚规格钢板，其按重量百分比计包括：c：0.12～0.14％；si：0.3～0.4％；mn：1.6～1.7％；p：≤0.017％；s：≤0.006％；als：0.017～0.027％；nb：0.035～0.045％；v：0.045～0.055％；ti：0.01～0.02％；cr：0.3～0.4％；ca:0.001～0.0015％；其余为铁和不可避免杂质。
相应的，本发明还提供一种高强钢板板形控制方法，所述高强钢板为屈服强度690mpa级20～25mm厚规格钢板，其按重量百分比计包括：c：0.12～0.14％；si：0.3～0.4％；mn：1.6～1.7％；p：≤0.017％；s：≤0.006％；als：0.017～0.027％；nb：0.035～0.045％；v：0.045～0.055％；ti：0.01～0.02％；cr：0.3～0.4％；ca:0.001～0.0015％；其余为铁和不可避免杂质；所述板形控制方法包括：
板坯选择：选用250mm厚的连铸坯；
加热：采用250mm厚的连铸坯进行生产，连铸坯出炉温度1210-1230℃，加热时间250～360分钟；
轧制：板坯加热好后进行控制轧制，采用两阶段控制轧制；第一阶段的开轧厚度为板坯厚度，第一阶段的开轧温度为1200-1220℃；第一阶段高温延伸序列轧制时，轧制速度为1.5～2.5m/s，咬入速度为1.3m/s；第一阶段高温延伸序列轧制时单道次压下率≥12％，第一阶段终轧温度≥1040℃，第一阶段一直轧制到第二阶段的开轧厚度为止；第二阶段钢板的开轧厚度为3倍成品钢板厚度，第二阶段的开轧温度为940～950℃，第二阶段终轧温度为825～855℃，第二阶段轧制速度为3.5～4.5m/s，第二阶段轧制时的咬入速度为2.2m/s，第二阶段共轧制6道次，最后两个道次的压下率为4～6％；
冷却：钢板轧完后喷水进行层流冷却，钢板的终冷温度为640～660℃，冷却速度为15℃/s；
矫直：钢板经冷却后，直接进入热矫直机进行矫直，矫直力为9000～13000kn，每块钢板矫直三遍；最终制得屈服强度690mpa级20～25mm厚规格钢板。
本发明与现有技术比较，具有下列显著的优点和效果：
1)本发明通过合适的加热、轧制、冷却、矫直工艺设计，就能保证钢板的平直度满足要求，不用冷矫直机再次矫直，工序简单。
2)钢板的工艺制度设计合理，工艺制度宽松，可在宽厚板线上稳定生产。
具体实施方式
本发明公开了一种高强钢板及其板形控制方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
采用常规生产方法生产的屈服强度690mpa级20～25mm厚度规格的钢板平直度经常超标，被迫追加冷矫工序，增加了制造成本。一些钢板变形严重的，由于通过冷矫也无法挽救，被迫判废。本发明的目的是提供一种生产操作简单，生产成本低，钢板板形良好的屈服强度690mpa级20～25mm厚度规格钢板的板形方法。
本发明提供一种高强钢板，所述高强钢板为屈服强度690mpa级20～25mm厚规格钢板，其按重量百分比计包括：c：0.12～0.14％；si：0.3～0.4％；mn：1.6～1.7％；p：≤0.017％；s：≤0.006％；als：0.017～0.027％；nb：0.035～0.045％；v：0.045～0.055％；ti：0.01～0.02％；cr：0.3～0.4％；ca:0.001～0.0015％；其余为铁和不可避免杂质。
相应的，本发明还提供一种上述高强钢板板形控制方法，其包括：
板坯选择：选用250mm厚的连铸坯；
加热：采用250mm厚的连铸坯进行生产，连铸坯出炉温度1210-1230℃，加热时间250～360分钟；
轧制：板坯加热好后进行控制轧制，采用两阶段控制轧制；第一阶段的开轧厚度为板坯厚度，第一阶段的开轧温度为1200-1220℃；第一阶段高温延伸序列轧制时，轧制速度为1.5～2.5m/s，咬入速度为1.3m/s；第一阶段高温延伸序列轧制时单道次压下率≥12％，第一阶段终轧温度≥1040℃，第一阶段一直轧制到第二阶段的开轧厚度为止；第二阶段钢板的开轧厚度为3倍成品钢板厚度，第二阶段的开轧温度为940～950℃，第二阶段终轧温度为825～855℃，第二阶段轧制速度为3.5～4.5m/s，第二阶段轧制时的咬入速度为2.2m/s，第二阶段共轧制6道次，最后两个道次的压下率为4～6％；
冷却：钢板轧完后喷水进行层流冷却，钢板的终冷温度为640～660℃，冷却速度为15℃/s；
矫直：钢板经冷却后，直接进入热矫直机进行矫直，矫直力为9000～13000kn，每块钢板矫直三遍；最终制得屈服强度690mpa级20～25mm厚规格钢板。
要保证高强钢板形良好，从加热到矫直工序，每一工序都需要制定合适的工艺技术路线。加热工艺采用较高的出炉温度和合适的加热时间，主要是保证板坯出炉时，板坯的内外温度均匀，轧制时变形小，板形容易控制。采用两阶段控制轧制，一是可以充分细化钢板的晶粒组织，二是便于板形控制。第一阶段轧制时，采用较低的轧制速度和较大的咬入速度，可以减少轧制时中间坯的头尾与板身的温差，同时便于控制中间坯的翘扣头和镰刀弯，使轧完的钢板平直，为第二阶段轧制时，提高良好的板形基础。第二阶段轧制时，根据终轧温度制定合适的轧制速度，采用较高的咬入速度，能够减少轧完钢板头尾与板身的温差，这样就能减少经层流冷却后的板身与钢板头尾的温差，减少钢板头尾翘曲。最后两道次采用比较小的压下量，主要是保证钢板轧完后，钢板平直，为后续的层流冷却提供良好的板形基础。由于屈服强度690mpa的钢板最终采用调质工艺交货，热轧生产的钢板还要重新奥氏体化，因此通过很低的终冷温度，过分细化热轧的晶粒没有必要，同时终冷温度越低，钢板经冷却后的变形量就越大，钢板的不平度就越大，综合钢板的金相组织和平直度要求，确定钢板的终冷温度在640～660℃之间。由于屈服强度690mpa级钢板的强度较高，因此矫直时采用较高的矫直力，并多遍矫直，以保证钢板的最终平直度满足要求。
本发明与现有技术比较，具有下列显著的优点和效果：
1)本发明通过合适的加热、轧制、冷却、矫直工艺设计，就能保证钢板的平直度满足要求，不用冷矫直机再次矫直，工序简单。
2)钢板的工艺制度设计合理，工艺制度宽松，可在宽厚板线上稳定生产。
下面结合实施例，进一步阐述本发明：
实施例1
采用厚度为250mm厚板坯，轧制成厚度为20mm厚钢板，板坯加热时间为250分钟，出炉温度为1230℃。板坯的(重量百分比)化学成分为：c：0.12％，si：0.3％，mn：1.6％，p：0.017％，s：0.006％，als：0.027％，nb：0.035％,v：0.045％,ti：0.01％,cr:0.3％,ca：0.001％；余量为fe和不可避免的杂质。采用两阶段控制轧制，第一阶段的开轧厚度为250mm，第一阶段开轧温度为1220℃。第一阶段高温延伸序列轧制时，轧制速度为2.5m/s，咬入速度为1.3m/s，第一阶段高温延伸序列轧制时单道次压下率分别为16.4％、18.5％、23.1％、25.6％、27.7％。第一阶段的终轧温度为1040℃，第一阶段一直轧制到中间坯厚度60mm为止。第二阶段钢板的开轧厚度为60mm，第二阶段的开轧温度为950℃，第二阶段终轧温度为825℃，第二阶段轧制速度为4.5m/s,第二阶段轧制时的咬入速度为2.2m/s，第二阶段共轧制6道次，单道次压下率分别为20％、20.8％、26.3％、21.4％、5.3％、4.0％。钢板轧完后喷水进行层流冷却，钢板的终冷温度为660℃，冷却速度为15℃/s。钢板经冷却后，直接进入热矫直机矫直，矫直力为9000kn，钢板矫直三遍。钢板的不平度为2.8mm/m。
实施例2
采用厚度为250mm厚板坯，轧制成厚度为25mm厚钢板，板坯加热时间为360分钟，出炉温度为1210℃。板坯的(重量百分比)化学成分为：c：0.14％，si：0.4％，mn：1.7％，p：0.012％，s：0.004％，als：0.017％，nb：0.045％,v：0.055％,ti：0.02％,cr:0.4％,ca：0.0015％；余量为fe和不可避免的杂质。采用两阶段控制轧制，第一阶段的开轧厚度为250mm，第一阶段开轧温度为1200℃。第一阶段高温延伸序列轧制时，轧制速度为1.5m/s，咬入速度为1.3m/s，第一阶段高温延伸序列轧制时单道次压下率分别为15％、17.7％、21.5％、27.2％、12％。第一阶段的终轧温度为1056℃，第一阶段一直轧制到中间坯厚度75mm为止。第二阶段钢板的开轧厚度为75mm，第二阶段的开轧温度为940℃，第二阶段终轧温度为855℃，第二阶段轧制速度为3.5m/s,第二阶段轧制时的咬入速度为2.2m/s，第二阶段共轧制6道次，单道次压下率分别为18.7％、21.3％、25.0％、22.6％、6.0％、4.6％。钢板轧完后喷水进行层流冷却，钢板的终冷温度为640℃，冷却速度为15℃/s。钢板经冷却后，直接进入热矫直机矫直，矫直力为13000kn，钢板矫直三遍。钢板的不平度为3.2mm/m。
实施例3
采用厚度为250mm厚板坯，轧制成厚度为22mm厚钢板，板坯加热时间为328分钟，出炉温度为1225℃。板坯的(重量百分比)化学成分为：c：0.13％，si：0.36％，mn：1.64％，p：0.013％，s：0.002％，als：0.023％，nb：0.041％,v：0.052％,ti：0.012％,cr:0.35％,ca：0.0012％；余量为fe和不可避免的杂质。采用两阶段控制轧制，第一阶段的开轧厚度为250mm，第一阶段开轧温度为1215℃。第一阶段高温延伸序列轧制时，轧制速度为2.1m/s，咬入速度为1.3m/s，第一阶段高温延伸序列轧制时单道次压下率分别为15.5％、17.8％、20.3％、24.6％、25.8％。第一阶段的终轧温度为1063℃，第一阶段一直轧制到中间坯厚度66mm为止。第二阶段钢板的开轧厚度为66mm，第二阶段的开轧温度为945℃，第二阶段终轧温度为838℃，第二阶段轧制速度为4.1m/s,第二阶段轧制时的咬入速度为2.2m/s，第二阶段共轧制6道次，单道次压下率分别为18.2％、20.4％、25.6％、23.8％、5.3％、4.8％。钢板轧完后喷水进行层流冷却，钢板的终冷温度为652℃，冷却速度为15℃/s。钢板经冷却后，直接进入热矫直机矫直，矫直力为11400kn，钢板矫直三遍。钢板的不平度为2.6mm/m。
由上述内容可知，本发明提供的方法通过合适的加热、轧制、冷却、矫直工艺设计，就能保证钢板的平直度满足要求，钢板的不平度小于3.2mm/m，不用冷矫直机再次矫直，降低了制造成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。