一種大型卡車車體結(jié)構(gòu)用淬火高強鋼板的制造方法
【專利摘要】一種大型卡車車體結(jié)構(gòu)用淬火高強鋼板的制造方法。本發(fā)明涉及的是提高礦山用大型卡車車體結(jié)構(gòu)鋼板強韌性的的工藝技術(shù).本發(fā)明鋼板包括：碳：0.18-0.30%；硅：0.15-0.35%；錳：1.20-1.70%；鈦：0.020-0.040%；銅≤0.25%；磷≤0.015%；硫≤0.012%；硼:0.0015-0.0025%；鉬：0.12-0.25%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明的有益效果：采用本發(fā)明生產(chǎn)的礦山用大型卡車車體結(jié)構(gòu)用高強鋼達到了優(yōu)異的強韌性匹配，韌脆性轉(zhuǎn)變溫度在-40℃以下，硬度420-460HBW；鋼板的抗拉強度范圍在1390-1530MPa。
【專利說明】一種大型卡車車體結(jié)構(gòu)用淬火高強鋼板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是提高礦山用大型卡車車體結(jié)構(gòu)鋼板強韌性的的工藝技術(shù)，是一種含有鑰硼合金設(shè)計，利用淬火技術(shù)改善鋼的強韌性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]港口、礦山、鋼廠原料運輸使用的大型卡車往往使用三個月車體結(jié)構(gòu)磨損變形，需要經(jīng)常加固返修。大型卡車載重大，受所載物料沖擊沖刷嚴重，自重大能耗高，因此提出提高結(jié)構(gòu)強韌性，延長使用壽命、減重節(jié)能等技術(shù)要求。過去車體配套廠家使用厚規(guī)格的低合金Q345B或Q460C強度級別鋼材，已經(jīng)遠遠滿足不了需求。采用1390MPa級大型卡車車體結(jié)構(gòu)用淬火高強鋼板，車體自重減少8%，車體壽命延長7個月，適應(yīng)物料裝卸沖擊磨擦損害，有利于全社會資源節(jié)約和技術(shù)進步。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是針對大型卡車使用鋼材板技術(shù)市場需求，一改低級別鋼材強度耐磨壽命等技術(shù)的不足，設(shè)計低碳錳含量，加入0.0015-0.0025%硼和0.12-0.25%的鑰元素，利用轉(zhuǎn)爐快速冶煉，經(jīng)過爐外精煉和脫氣精煉，改進鋼水純凈度，提供一種只用淬火技術(shù)改善鋼強韌性的方法，獲得硬相馬氏體金相組織，該方法流程短、效率高、易操作，易于焊接，成本低廉，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐連鑄工藝控制。
[0004]本發(fā)明大型卡車車體結(jié)構(gòu)用淬火高強鋼板:包括以質(zhì)量百分比計的下列組分:碳:0.18-0.30% ；硅:0.15-0.35% ；錳:1.20-1.70% ；鈦:0.020-0.040% ;銅≤ 0.25% ；磷≤0.015% ;硫≤0.012% ;硼:0.0015-0.0025% ;鑰:0.12-0.25%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0005]本發(fā)明大型卡車車體結(jié)構(gòu)用淬火高強鋼板，包括以質(zhì)量百分比計的下列組分:碳:0.18-0.30% ；硅:0.15-0.35% ；錳:1.20-1.70% ；鈦:0.020-0.040% ;銅≤ 0.25% ；磷(0.015% ;硫≤0.012% ;硼:0.0015% ;鑰:0.12%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0006]本發(fā)明的具體工藝步驟有:
(1)LF爐外精煉:加熱時間15分鐘，造白渣脫硫，加入微量合金調(diào)整鈦含量；最后加入硼鐵合金；
(2)VD/RH真空脫氣:真空200Pa以下處理20分鐘，喂線后氬氣弱攪拌10分鐘；
(3)板坯加熱:均熱溫度范圍1100-1150°C，均熱時間范圍2.5-4.0小時。通過利用細小彌散的TiN質(zhì)點和低溫加熱來抑制奧氏體晶粒長大，獲得細小而均勻的奧氏體晶粒。
[0007](4)粗軋:開軋溫度1050-1100°C，單道次壓下率大于20%，通過反復(fù)再結(jié)晶細化奧氏體晶粒。
[0008](5)精軋:開軋溫度范圍900-9501:，單道次壓下率大于15%。在未結(jié)晶奧氏體區(qū)施以大變形量，使奧氏體晶粒拉伸成變形帶。
[0009](6)淬火:溫度900_950°C，冷卻速度范圍25_35°C /s。形成高密度亞結(jié)構(gòu)，獲得細小均勻的馬氏體金相顯微組織。
[0010]本發(fā)明的發(fā)明點之一:采用本發(fā)明生產(chǎn)的礦山用大型卡車車體結(jié)構(gòu)用高強鋼達到了優(yōu)異的強韌性匹配，韌脆性轉(zhuǎn)變溫度在-40°C以下(見附圖1);另一方面由于該鋼板成分的設(shè)計，通過不加入貴重的N1、Nb、V合金，加入少量的Cr、Mo，從而得到達到同樣的力學(xué)性能的產(chǎn)品。硬度420-460HB，抗拉強度1390_1530MPa ;節(jié)省了生產(chǎn)成本，合金成本節(jié)省300-400元/噸。(見附圖2)。
[0011]本發(fā)明的另一發(fā)明點在于:通過合理的通過合理淬火工藝處理，使鋼板具有1390Pa高的強度消除了組織內(nèi)應(yīng)力，提高了塑性指標，延伸率能達到12%。并且另一方面，取消回火工藝節(jié)約能源和作業(yè)時間，成本節(jié)約600元/噸。(見附圖3);通過淬火形成高密度亞結(jié)構(gòu)，獲得細小均勻的馬氏體金相顯微組織(見附圖4)。
[0012]本發(fā)明的有益效果:采用本發(fā)明生產(chǎn)的礦山用大型卡車車體結(jié)構(gòu)用高強鋼達到了優(yōu)異的強韌性匹配，韌脆性轉(zhuǎn)變溫度在_40°C以下，硬度420-460HBW ;鋼板的抗拉強度范圍在1390-1530MPa ;通過合理淬火工藝處理，使鋼板具有1390Pa高的強度消除了組織內(nèi)應(yīng)力，提高了塑性指標，延伸率能達到12%。
[0013]【專利附圖】

【附圖說明】:
附圖1:韌脆轉(zhuǎn)變溫度低于-40°C 附圖2:合金組分對比 附圖3:本發(fā)明工藝與現(xiàn)有技術(shù)工藝對比 附圖4:獲得位錯板條馬氏體組織結(jié)構(gòu)
【具體實施方式】:
下面結(jié)合具體實施實例對本發(fā)明作進一步說明，但不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
`[0014]實施例1
板坯熔煉成份為:C:0.29%, Si:0.25%, Mn:1.67%, P:0.013%, S:0.002%, Al:0.030%,Cu:0.11%, Ti:0.021%, B:0.0025% ；Mo:0.24% ;其余為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)。
[0015]板坯均熱溫度(°C):1120 ;均熱時間(小時):3.5 ;粗軋溫度(°C ): 1090 ;粗軋單道次壓下率(％):大于21 ;精軋溫度(°C ):960 ;精軋單道次壓下率(％):大于15 ;淬火加熱溫度(0C ) 920 ;冷卻速度(°C /s):28 ；
鋼板力學(xué)性能:
規(guī)格:鋼板厚度35mm ;布氏硬度460HB ;屈服強度(MPa):1290 ;抗拉強度(MPa):1470 ；斷后伸長率(％):10.5 ;冷彎:合格；V型縱向沖擊功(_20°C): 55J、52J、53J。
[0016]實施例2
C:0.18%, Si:0.27%, Mn:1.22%, P:0.016%, S:0.004%, Al:0.027%, Cu:0.11%, Ti:0.023%，B:0.0012% ；Mo:0.13% ;其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0017]板坯均熱溫度(°C):1150 ;均熱時間(小時):2.8 ;粗軋溫度(°C):1130 ;粗軋單道次壓下率(％):大于20 ;精軋溫度(°C):960 ;精軋單道次壓下率(％):大于15 ;加熱溫度(°C)920 ;冷卻速度(°C /s):28 ；
鋼板力學(xué)性能:
規(guī)格:鋼板厚度12mm ;布氏硬度423HBW ;屈服強度(MPa): 1170 ;抗拉強度(MPa): 1420 ；斷后伸長率(％):10 ;冷彎:合格；V型縱向沖擊功(_20°C): 56J、58J、57J。
[0018]實施例3
C:0.24%, Si:0.27%, Mn:1.55%, P:0.016%, S:0.004%, A1:0.027%, Cu:0.11%, Ti:
0.023%, B:0.0020% ；Mo:0.19% ;其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0019]板坯均熱溫度(°C):1147 ;均熱時間(小時):3.2 ;粗軋溫度(°C ): 1145 ;粗軋單道次壓下率(％):大于20 ;精軋溫度(°C):950 ;精軋單道次壓下率(％):大于15 ;加熱溫度(°C)900 ;冷卻速度(°C /s):27 ；
鋼板力學(xué)性能:
規(guī)格:鋼板厚度20mm ;布氏硬度441HBW ;屈服強度(MPa): 1200 ;抗拉強度(MPa): 1430 ；斷后伸長率(％):10 ;冷.彎:合格；V型縱向沖擊功(_20°C): 54J、53J、51J。
【權(quán)利要求】
1.一種大型卡車車體結(jié)構(gòu)用淬火高強鋼板，其特征在于:所述鋼板包括以質(zhì)量百分比計的下列組分:碳:0.18-0.30% ；硅:0.15-0.35% ;錳:1.20-1.70% ；鈦:0.020-0.040% ；銅(0.25% ;磷≤ 0.015% ;硫≤ 0.012% ;硼:0.0015-0.0025% ;鑰:0.12-0.25%，其余為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的大型卡車車體結(jié)構(gòu)用淬火高強鋼板，其特征在于:所述鋼板包括以質(zhì)量百分比計的下列組分:碳:0.18-0.30% ;硅:0.15-0.35% ;錳:1.20-1.70% ;鈦:0.020-0.040% ;銅≤ 0.25% ;磷≤ 0.015% ;硫≤ 0.012% ;硼:0.0015% ;鑰:0.12%，其余為 Fe及不可避免的雜質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1所述的大型卡車車體結(jié)構(gòu)用淬火高強鋼板的制造方法，其特征在于:具體工藝步驟包括:LF爐外精煉；保護加入硼元素；VD/RH真空脫氣；連續(xù)澆鑄成型；板坯加熱；粗軋；精軋；淬火；成品鋼板。
4.如權(quán)利要求3所述的大型卡車車體結(jié)構(gòu)用淬火高強鋼板的制造方法，其特征在于:所述的淬火工序:加熱溫度900-950°C，水冷，冷卻速度范圍25-35°C /s。
5.如權(quán)利要求3所述的大型卡車車體結(jié)構(gòu)用淬火高強鋼板的制造方法，其特征在于:所述的板坯加熱:均熱溫度范圍1100-1150°C，均熱時間范圍2.5-4.0小時。
6.如權(quán)利要求3所述的大型卡車車體結(jié)構(gòu)用淬火高強鋼板的制造方法，其特征在于:所述的粗軋工序:開軋溫度1050-1100°C，單道次壓下率大于18-20%。
7.如權(quán)利要求3所述的大型卡車車體結(jié)構(gòu)用淬火高強鋼板的制造方法，其特征在于:所述的精軋工序:開軋溫度范圍920-950°C，單道次壓下率大于15%。
8.如權(quán)利要求3所述的大型卡車車體結(jié)構(gòu)用淬火高強鋼板的制造方法，其特征在于:所述冷卻速度范圍25°C /s。
9.如權(quán)利要求3所述的大型卡車車體結(jié)構(gòu)用淬火高強鋼板的制造方法，其特征在于:其具體步驟為: (1)LF爐外精煉:加熱時間15分鐘，造白渣脫硫，加入微量合金調(diào)整鈦含量；最后加入硼鐵合金； (2)VD/RH真空脫氣:真空200Pa以下處理20分鐘，喂線后氬氣弱攪拌10分鐘； (3)板坯加熱:均熱溫度范圍1100-1150°C，均熱時間范圍2.5-4.0小時， 通過利用細小彌散的TiN質(zhì)點和低溫加熱來抑制奧氏體晶粒長大，獲得細小而均勻的奧氏體晶粒； (4)粗軋:開軋溫度1050-1100°C，單道次壓下率大于20%，通過反復(fù)再結(jié)晶細化奧氏體晶粒; (5)精軋:開軋溫度范圍900-950°C，單道次壓下率大于15%， 在未結(jié)晶奧氏體區(qū)施以大變形量，使奧氏體晶粒拉伸成變形帶； (6)淬火:溫度900-950°C，冷卻速度范圍25-35°C/s, 形成高密度亞結(jié)構(gòu)，獲得細小均勻的馬氏體金相顯微組織。
【文檔編號】C21D1/18GK103436783SQ201310380439
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】馮勇, 孫衛(wèi)華, 劉曉東, 王金華, 周蘭聚, 王南輝, 賈慧領(lǐng), 胡淑娥, 侯東華, 謝暉, 周波, 彭新華 申請人:濟鋼集團有限公司