相变时析出的第二相粒子，作为堆垛缓冷时ε -Cu 粒析出的核心，从而细化ε -Cu粒达到析出强化的目的。
[0028] 请参阅图1，本发明实施例还提供了一种550MPa级非水冷热机械控制工艺钢生产 方法，包括如下步骤：
[0029] 步骤101，将铸坯加热并保温，使得加热后的所述铸坯充分奥氏体化；
[0030] 具体而言，该步骤101中可将所述铸坯加热到1050~1100°C，然后对加热后的所 述铸坯保温4~6h，使得加热后的所述铸坯充分奥氏体化。
[0031] 步骤102,对充分奥氏体化的所述铸坯粗轧，轧制速率为I. 5-2m/min ;
[0032] 步骤103,对经过粗轧后的所述铸坯待温处理；
[0033] 步骤104,将待温处理后的所述铸坯进行精轧，获得钢板；
[0034] 步骤105,对获得的所述钢板堆垛缓冷至室温。
[0035] 其中，当加热后的所述铸坯充分奥氏体化后，在1020±20°C下对所述铸坯开始粗 车L，粗轧过程中确保2道次的压下量为15~20%，粗轧阶段累计压下量为50~70%，轧 制速率为1.0-2. 5m/min，并且在粗轧阶段控制轧制，待温处理过程中确保粗轧终轧温度 950±20°C。然后在α+γ (660_820°C )两相区内精轧，精轧前2道次形变量控制在20~ 25 %，末道次形变量逐渐减少，精轧结束温度控制在660-700°C。精轧后，钢板无需喷水冷 却，堆垛缓冷至室温，形成所述工艺钢。
[0036] 值得一提的是，制钢工艺中采用低温烧钢技术，和粗轧阶段高温慢速大压下技术。 这主要是当钢中的Cu含量较高时，容易在铸坯表面形成一层液析层。这些液析层，很难通 过高压水除鳞和去除，从而导致钢板表面质量变差，出现较多氧化铁皮压入，麻坑等表面缺 陷。此外，在粗轧阶段慢速大压下变形，可使铸坯心部充分变形及再结晶，从而有效细化晶 粒，改善钢板心部性能。同时，精轧阶段在α+γ两相区内轧制，特别是前2道次形变量控 制在20-25%左右，一方面可在铁素体和奥氏体内产生大量位错，有利于空冷和堆垛缓冷时 第二相粒子，尤其是ε-Cu的析出。另一方面，由于添加的Μο、V析出的第二相粒子作为铁 素体或贝氏体的形核核心，从而细化空冷时组织的晶粒尺寸。轧制后堆垛缓慢冷却，主要是 利用钢板轧制后的余热，一方面消除钢板因相变和变形产生的内应力，另一方面则可以保 证钢中固溶的Cu及微合金元素的析出，改善钢板强度及塑性。此外，由于冷却速率较慢，冷 却过程中得到的组织为均匀，焊接时可避免因快冷而形成的非平衡组织对钢板焊接性能的 影响。
[0037] 下面，通过示例1-3对本发明实施例提供的550MPa级非水冷热机械控制工艺钢及 其生产方法做进一步详细说明，以支持本发明所要解决的技术问题。
[0038] 示例 1
[0039] 在示例1中，工艺钢的化学成份可如下所述：0. 08% C、1.5% Mn、1.0% Si， P 彡 0· 010%，S < 0· 005%，0· 4% Ni，I. 0% Cr，0. 5% Mo, I. 2% Cu，0. 06% ν，0· 01% RE，余 量为Fe。其中，在生产过程中将厚度为250mm的板坯在炉内加热到1050°C并保温240min。 然后在1020°C开始粗轧，粗轧速率1.0 m/min，粗轧过程中，第2、3道次的形变量为20%，然 后待温，粗轧终轧温度930°C。整个过程累计压下量70%。粗轧结束后，780°C开始精轧， 660°C精轧结束，钢板轧制厚度为20mm，精轧前2道次形变量25%，末道次形变量逐渐减少。 精轧后，堆垛缓冷至室温。最终形成的钢板组织可参见图2所示，力学性能可如下表1所示。
[0040] 示例 2，
[0041] 在示例2中，工艺钢的化学成份可如下所述：0. 08% C、1.5% Mn、1.0% Si， P 彡 0· 010%，S < 0· 005%，0· 4% Ni，I. 0% Cr，0. 5% Mo, I. 2% Cu，0. 06% V，0. 01% RE，余 量为Fe。其中，在生产过程中将厚度为250mm的板坯在炉内加热到1100°C并保温360min。 然后在1040°C开始粗乳，粗轧速率2. 5m/min，第3、4道次的形变量为15%，然后控制轧制， 待温至970°C终轧。粗轧阶段累计压下量70%。粗轧结束后，820°C开始精轧，700°C精轧结 束，钢板轧制厚度为30mm，精轧前2道次形变量20%，末道次形变量逐渐减少。精轧后，堆 垛缓冷至室温。最终形成的钢板组织可参见图3所示，力学性能可如下表1所示。
[0042] 示例 3
[0043] 在示例3中，工艺钢的化学成份可如下所述：0. 045 % C、1.0%Mn、0. 7% Si， P 彡 0· 010%，S < 0· 005%，0· 2% Ni，I. 5% Cr，0. 8% Mo, I. 6% Cu，0. 20% ν，0· 04% RE，余 量为Fe。其中，在生产过程中将厚度为250mm的板坯在炉内加热到1080°C并保温300min。 然后在1030°C开始粗轧，粗轧速率1.5m/min，第2、3道次的形变量为18%，控制轧制后， 960°C终轧，粗轧阶段累计压下量60%。粗轧结束后，820°C开始精轧，680°C精轧结束，钢板 轧制厚度为1〇_，精轧前2道次形变量25 %，末道次形变量逐渐减少。精轧后，堆垛缓冷至 室温。最终形成的钢板组织可参见图4所示，力学性能可如下表1所示。
[0044] 示例 4
[0045] 在示例4中，工艺钢的化学成份可如下所述：0. 06% C、l. 2% Μη、0. 85% Si， P ^ 0. 010%, S < 0. 005%,0. 35% Ni, I. 2% Cr,0. 6% Mo, I. 4% Cu,0. 10% V,0. 02% RE, 余量为Fe。将厚度为250mm的铸坯加热到1090°C等温250min后，1000°C开始粗轧，粗轧速 率2. Om/min，粗轧过程中第2、3道次的形变量18%，控制轧制后950°C终轧，整个过程累计 压下量50 %。粗轧结束后，800°C开始精轧，670°C精轧结束，钢板轧制厚度为35mm，精轧第 三、四道次形变量20%，末道次形变量逐渐减少。精轧后，堆垛缓冷至室温。最终形成的钢 板组织可参见图5所示，力学性能可如下表1所示。
[0046] 表 1
[0047]
[0048] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0049] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1. 一种550MPa级非水冷热机械控制工艺钢，其特征在于，所述钢至少包括： 0-0? 08 % 的 C、0-0.0 lO % 的 P、0-0. 005 % 的 S、l. O % -L 5 % 的 Mn、0. 70 % -1.0 % 的 Si、0. 2 % -0? 4 % 的 Ni、l. 0 % -L 5 % 的 Cr、0. 5 % -0? 8 % 的 Mo、l. 2 % -L 6 % 的 Cu、 0.06% -0.20%的V、0. 01% -0.04%的Re和余量的杂质Fe ;其中， 所述钢的屈服强度大于等于550MPa，抗拉强度大于等于620MPa，-60°C时的冲击功大 于等于100J。2. 如权利要求1所述的550MPa级非水冷热机械控制工艺钢，其特征在于： 在所述钢中，所述Ni、所述Cr、所述Mo和所述Cu的组分含量满足下述公式： (Ni+Cr+Mo)/Cu ^ 1. 0〇3. -种550MPa级非水冷热机械控制工艺钢生产方法，其特征在于，包括： 将铸坯加热并保温，使得加热后的所述铸坯充分奥氏体化； 对充分奥氏体化的所述铸坯粗轧； 对经过粗轧后的所述铸坯待温处理； 将待温处理后的所述铸坯进行精轧，获得钢板； 对获得的所述钢板堆垛缓冷至室温。4. 如权利要求3所述的50MPa级非水冷热机械控制工艺钢生产方法，其特征在于，所述 将铸坯加热并保温，使得加热后的所述铸坯充分奥氏体化包括： 将所述铸坯加热到1050~1100°C ; 对加热后的所述铸坯保温4~6h，使得加热后的所述铸坯充分奥氏体化。5. 如权利要求3所述的50MPa级非水冷热机械控制工艺钢生产方法，其特征在于，所述 对充分奥氏体化的所述铸坯粗轧包括： 在1020 ±20°C下对所述铸坯开始粗轧； 粗轧过程中确保2道次的压下量为15~20% ; 粗轧阶段累计压下量为50~70%。6. 如权利要求5所述的50MPa级非水冷热机械控制工艺钢生产方法，其特征在于： 所述对经过粗轧后的所述铸坯待温处理过程中，粗轧终轧温度是950±20°C。7. 如权利要求5所述的50MPa级非水冷热机械控制工艺钢生产方法，其特征在于，所述 将待温处理后的所述铸坯进行精轧包括： 在a +Y两相区内精轧，且精轧前2道次形变量控制在20~25%，末道次形变量逐渐 减少，精轧结束温度控制在660-700°C ;其中，所述a+y两相区为660-820°C。
【专利摘要】本发明提供的一种550MPa级非水冷热机械控制工艺钢及其生产方法，其中，所述工艺钢至少包括：0-0.08％的C、0-0.010％的P、0-0.005％的S、1.0％-1.5％的Mn、0.70％-1.0％的Si、0.2％-0.4％的Ni、1.0％-1.5％的Cr、0.5％-0.8％的Mo、1.2％-1.6％的Cu、0.06％-0.20％的V、0.01％-0.04％的Re和余量的杂质Fe。本发明实现了所形成的工艺钢的屈服强度≥550MPa，抗拉强度≥620MPa，-60℃时的冲击功≥100J。
【IPC分类】C21D8/02, C22C38/46
【公开号】CN104975234
【申请号】CN201510398776
【发明人】尹云洋, 付勇涛, 方芳, 严翔, 杨治争, 朱丛茂, 郭斌, 官计生, 陈玮
【申请人】武汉钢铁(集团)公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年7月8日