一种高强韧性高温热轧钢板及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及钢铁产品技术领域，特别设及一种高强初性高溫热社钢板及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 控制社制和控制冷却技术是提高热社钢材综合力学性能的重要手段。传统的控制 社制工艺包括奥氏体再结晶区和未再结晶区两阶段社制。首先通过再结晶区社制变形使得 加热过程中粗化的奥氏体晶粒反复再结晶而尺寸细化，然后待溫进入奥氏体未再结晶区， 经过足够的变形累积，奥氏体有效晶粒尺寸显著细化并保持了加工硬化状态。因此在随后 的控制冷却过程中能够获得细化的相变组织，提高钢材性能。为了实现充分的未再结晶区 社制变形，一般需要进行师微合金化W提高奥氏体未再结晶溫度，并且需要在钢板某一中 间厚度进行待溫，在相对较低的溫度下完成大压下量社制变形。采用运种工艺的缺陷是降 低了生产效率并加重了社机负荷及相关部件的损耗，并且提高了钢板的合金成本。因此，不 采用传统控制社制而采用高溫奥氏体社制但同时又能获得细化的相变组织是钢铁技术领 域的重要研究方向之一。
[0003][0004][000引公开号为CN102409230A的发明专利公开了一种大线能量焊接热影响区初性优良 的钢板及其制造方法，其特点在于冶炼过程采用Ti-Mg复合脱氧，社制工艺采用再结晶区和 未再结晶区两阶段控制社制，含铁的氧化物促进了焊接热影响区组织细化。公开号为 CN102242309A的发明专利公开了一种大热输入焊接用含棚石油储罐钢板的生产方法，其特 点在于在冶炼过程添加 Ti和B对钢中的夹杂物类型、尺寸及数量进行控制，并采用控社控冷 及调质热处理工艺生产，运种夹杂物促进了焊接热影响区中晶内针状铁素体形成。公开号 为CN102330020A的发明专利公开了一种屈服强度为345-390M化高初性钢板的制造方法，其 特点在于采用娃儘预脱氧，采用Ti铁合金终脱氧，钢中形成W氧化铁为核屯、的夹杂物，促使 晶内针状铁素体形核，提高钢板初性及焊接性能，钢板中添加师元素并采用奥氏体两阶段 控制社制W及正火加快冷工艺。
[0006] 从现有的公开技术来看，采用高溫奥氏体社制并获得细晶组织的工艺途径主要有 两种。一种工艺途径是再结晶区社制和超快速冷却相结合，将高溫变形之后的奥氏体立即 W大冷速冷却到相变区间，奥氏体晶粒来不及粗化，所W能够得到细化的相变组织。但是运 种工艺仍然需要对奥氏体终社溫度进行控制，并且要求具有较高的快速冷却能力，所W对 生产设备的技术要求较高。另一种工艺途径是通过特殊的成分设计使钢中存在均匀分布的 微细第二相质点并能够促进晶内铁素体的相变形核，所W即使在较粗大的奥氏体晶粒尺寸 下也可W得到细化的相变组织。运种工艺通常采用饥氮微合金化，通过社制和冷却过程V (CN)的析出来促进晶内铁素体形成，所W需要加入较高的V和N元素。另外，采用Ti或与其他 元素复合脱氧形成的微细夹杂物均匀分布在钢中也具有促进晶内铁素体形成的能力，但是 现有的技术通常利用运种夹杂物来改善焊接热影响区的组织，而无法直接细化热社钢板的 基体组织，仍然需要采用传统控社控冷和热处理工艺提高钢板的性能。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是针对现有技术中的问题，提供一种高强初性高溫热社钢板及其制 备方法。
[0008] 本发明采取如下技术方案：
[0009] 1.-种高强初性高溫热社钢板，其特征在于，所述钢板化学成分按重量百分比包 括：C 0.04-0.15%，Si 0.05-0.35%，Mn 0.5-2.5%，Ti 0.005-0.025%，Cr<1.0%，Mo< 0.5%,Ni < 1.0%, Cu< 0.5%,B< 0.003%,P< 0.02%, S< 0.01%,N <0.00?%,0 0.001-0.006%，41、21"、]\%、化、稀±元素的总含量^0.03%，余量为化及不可避免的杂质元素。
[0010] 2. -种如权利要求1所述高强初性高溫热社钢板的制备方法，其特征在于，所述方 法包括W下步骤：
[0011] (1)在冶炼诱铸工序中，按上述成分要求调整钢液中各元素含量，并诱铸成连铸巧 或铸锭，其中在钢液脱氧环节，采用Ti进行脱氧；
[0012] (2)在社前加热工序中，将按上述成分要求冶炼的钢巧或钢锭加热至1150-1260 °C，保溫30-240分钟；
[0013] (3)在热社工序中，在钢的奥氏体动态再结晶区或完全静态再结晶区进行一阶段 高溫连续社制至成品厚度；
[0014] (4)在社后冷却工序中，对钢板进行诱水加速冷却，水冷的冷却速度要求含5°C/s， 终冷溫度为550-650°C，随后钢板空冷至室溫。
[0015] 3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤（1)中，钢液脱氧环节 在采用Ti进行脱氧之前还采用娃儘进行预脱氧。
[0016] 4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤（1)中还采用Al、Zr、 1邑、化、稀±中的一种或多种元素与Ti配合进行复合脱氧。
[0017] 5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，热社开社溫度 最高为巧料的加热溫度，开社溫度最低需满足保证终社溫度处于奥氏体完全再结晶区，该 条件下热社终社溫度^ l〇〇〇°C。
[0018] 6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，钢板终社之后 立即开始水冷或先进行待溫后再进行水冷，待溫的最低溫度为750-850°C。
[0019] 本发明中采用脱氧过程中形成的富含氧化铁的微细夹杂物，均匀分散在钢板基体 中并在社后冷却过程中促进晶内铁素体相变形核，从而细化钢板的显微组织。本发明钢板 的组织类型为细化的针状铁素体型组织，其中针状铁素体的体积分数含50%，其余主要组 织为贝氏体和多边形铁素体，次要组织为珠光体和马奥(M/A)组元，显微组织的平均晶粒尺 寸<10μπι。因为针状铁素体是一种类似于贝氏体相变的切变型转变组织，内部具有一定密 度的位错亚结构，因此具有较高的强度。同时，由于晶粒尺寸细小，并且针状铁素体板条呈 交错排列，显著阻碍冲击裂纹扩展，因此具有优良的冲击初性。
[0020] 本发明中的钢板制备方法克服了传统控制社制的缺陷，解决了现有的高溫热社钢 板工艺存在的问题与不足。本发明将常规条件下对钢板性能有害的脱氧夹杂物有益化，利 用微细氧化铁粒子来细化高溫热社钢板的组织。采用高溫连续社制，加快了生产节奏，降低 社机负荷，节约了 Nb合金化成本。冷却工艺要求灵活，能适应不同的生产条件。因此，本发明 所述钢板的制备方法工艺灵活，操作简单，节约成本，提高了生产效率，并获得细化组织和 高强初性能。
【附图说明】
[0021] 图1为实施例1的显微组织金相照片。
【具体实施方式】
[0022] 本发明的一种高强初性高溫热社钢板的化学成分按重量百分比包括：(：0.04- 0.15%，Si 0.05-0.35%，Mn 0.5-2.5%，Ti 0.005-0.025%，Cr<1.0%，Mo<0.5%，Ni< 1.0%，Cu<0.5%，B< 0.003%，P