一种低合金高强度钢热轧板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钢铁冶炼和加工技术领域，特别涉及一种低合金高强度钢热轧板及其 制造方法。
【背景技术】
[0002] 在工业制造领域，很多场合需要用到正火处理状态钢板制造专门用于低温或者高 温条件下使用的焊接结构件，例如在低温或者高温环境中服役的锅炉、容器、桥梁、船舶、焊 瓶等。因此对于正火处理状态钢板，既要求具有较高的强度，又要求具有较好的低温冲击韧 性，同时要保证钢板具有良好的焊接性能，这些性能特点对正火处理状态钢板的成分设计 和工艺控制均提出了较高要求。
[0003] 目前，也出现了正火处理后屈服强度达到420MPa级的低合金高强度钢热轧板，均 由中板轧机轧制。但是现有技术中，正火处理后屈服强度达到420MPa级低合金高强度钢板 多采用低碳锰钢制造，由于C、Mn元素偏低，钢中需要添加大量稀缺贵重的合金元素如Nb、 Mo、Ni、Cu等以确保钢板正火处理后的强度符合标准要求，因此合金成本高。同时低碳钢 (C < 0. 08% )冶炼、组织控制难度大，生产成本高。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种降低生产成本，并且保证经正火处理后屈 服强度达到420MPa的低合金高强度钢热轧板。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种低合金高强度钢热轧板，所述低合金高 强度钢热轧板经正火处理后屈服强度达到420MPa级，，所述热轧板的化学成分以质量百 分比计含有 C :0· 15 ~0· 22 %，Si :0· 25 ~0· 65 %，Mn :1· 20 ~L 80 %，P 彡 0· 020 %， S 彡 0· 010%，Alt:0. 020 ~0· 060%，Ti :0· 020 ~0· 060%，V :0· 10 ~0· 20%，其余为 Fe 及不可避免的杂质。
[0006] 本发明还提供了一种低合金高强度钢热轧板的制造方法，所述低合金高强度钢热 轧板经正火处理后屈服强度达到420MPa级，工艺过程依次为：铁水预处理脱硫一转炉冶 炼一LF炉精炼一板坯连铸一板坯加热一热连轧一正火处理。
[0007] 所述铁水预处理过程中，铁水的脱硫目标值为硫含量小于或等于0. 010% ;所述转 炉冶炼过程中，炉渣碱度控制为3. 0~3. 5,终点目标温度控制为1630~1660°C，出钢过程 中在线底吹氩流量控制为500~800NL/min ;在钢水中加入Al-Fe合金预脱氧，所述Al-Fe 合金的加入量为3. 5kg/t。
[0008] 所述LF炉精炼过程中，精炼处理时间为45~55min，炉内保持还原性气氛，采用强 搅拌的方式脱硫；精炼结束时，钢水温度控制在1550~1580°C ;钢水的温度和成分调整完 成后，在每炉钢水中喂入Ca-Si线，喂线结束后保持软吹时间10~20分钟；所述板坯连铸 过程中，采用氩气全保护浇铸，结晶器液面波动控制在±3_。
[0009] 所述板坯加热过程中，将连铸板坯加热到1180~1280°C，均热温度控制为1180~ 1260°C，保温时间为150~240min。
[0010] 所述热连轧过程中，乳件出精轧机后进行水冷，以大于或等于2°C /s的冷却速度 冷却到目标卷取温度，卷取温度控制为600~680°C。
[0011] 所述正火处理过程中，采用880~910°C的温度对钢卷进行正火处理，保温240~ 360分钟后出炉空冷。
[0012] 进一步地，在所述正火处理之后，利用开卷机对所述钢卷进行开卷，以及利用粗矫 直机对所述钢卷进行粗矫。利用圆盘剪对所述钢卷切边，获得所需成品宽度。利用活套和 精矫直机对所述钢卷进行矫直，获得所需成品板型。利用定尺剪剪切所述钢卷，获得所需成 品长度。
[0013] 进一步地，所述粗矫直机的辊数大于或等于5。
[0014] 进一步地，所述精矫直机的辊数大于或等于9。
[0015] 本发明提供的低合金高强度钢热轧板的碳含量较高，只添加比较便宜的V、Ti元 素，不添加 Nb、Mo、Ni、Cu等贵重合金元素，利用微合金元素 V、Ti所产生的细晶强化和析出 强化作用保证钢板正火处理后的力学性能，同时Ti也可以提高钢板的焊接性能，因而产品 的合金成本较低。
[0016] 本发明提供的低合金高强度钢热轧板的制造方法，通过正火处理，使钢板发生了 相变和再结晶，消除了控轧控冷过程中产生的内应力和贝氏体组织。同时碳元素在高温条 件下发生均匀扩散，减轻了控轧控冷后钢板心部偏析和带状组织。另外V、Ti微合金元素在 钢板正火冷却过程中以碳氮化物的形式析出，避免了钢板强度因正火处理而大幅下降，保 证了钢板的强度要求。正火处理后屈服强度可稳定达到420MPa以上，抗拉强度可稳定达到 550MPa以上，延伸率可稳定达到25%以上，-50°C V型缺口冲击功可以稳定达到30J以上， 钢板力学性能优异，焊接性能良好。
[0017] 与中厚板轧机轧制的同级别钢板（厚度< 20mm)相比，本发明提供的低合金高强 度钢热轧板的制造方法采用热连轧机和开平矫直机制造，开平板化学成分稳定，各种性能 均匀，冶金质量和表面质量优良，板形及尺寸控制精度高，产品合格率和成材率高，因此制 造成本也明显降低。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明实施例提供的表2中1号炉热轧板1/4厚度处的金相组织图。
[0019] 图2为本发明实施例提供的表2中1号炉正火板（880°C，保温30min) 1/4厚度处 的金相组织图；
[0020] 图3为本发明实施例提供的表2中1号炉正火板（910°C，保温30min) 1/4厚度处 的金相组织图。
【具体实施方式】
[0021] 参见图1，本发明实施例提供了一种低合金高强度钢热轧板，低合金高强度钢热 轧板经正火处理后屈服强度达到420MPa级。低合金高强度钢热轧板的化学成分以质量 百分比计含有 C :0· 15 ~0· 22%，Si :0· 25 ~0· 65%，Mn :1· 20 ~L 80%，P 彡 0· 020%， S 彡 0· 010%，Alt:0. 020 ~0· 060%，Ti :0· 020 ~0· 060%，V :0· 10 ~0· 20%，其余为 Fe 及不可避免的杂质。本发明实施例还提供了一种低合金高强度钢热轧板的制造方法，低合 金高强度钢热轧板经正火处理后屈服强度达到420MPa级，具体包括以下工艺工程：铁