一种低屈强比厚规格S460M钢板及其生产方法与流程

本发明属于工程机械用钢，具体涉及一种低屈强比厚规格s460m钢板及其生产方法，厚度规格可达110-160mm。

背景技术：

1、工程机械用钢具有出色的力学性能，尤其在矿山机械方面使用广泛，但是随着国家对生产安全性的重视进而工程机械钢板性能使用提出了更高的要求，在保证高强度、高韧性、高塑性的同时，还需要具有较低的屈强比使得材料外力冲击能力强，发生脆性破坏风险小，材料可靠性强。目前实际使用中的工程机械用钢在屈强比方面无法满足安全使用的需求，本发明根据客户需求以及未来工程机械用钢发展趋势发明了一种厚规格低屈强比工程机械用钢板及其制造方法。

2、公开号为cn108998738b专利中，公开了一种s460m厚板，所述成分c0 .07-0 .11%、mn1.40-1 .60%、si0.10-0 .30%、p≤0 .020%、s≤0 .005%、nb0 .02-0 .035%、ti≤0.020%、alt0 .020-0 .050%、cr0 .15-0 .25%、n≤0.006%、cev≤0.40%，pcm≤0.20%，其余为fe和杂质。该发明中钢板最大厚度为100mm，并且碳含量上限较高，利用快水冷后容易出现混晶或魏氏体组织。

3、公开号为cn11095195a专利中，公开“低成本高强工程机械用钢q460md”及其生产方法。所述各元素质量百分比c：0 .06-0 .08，mn：1.30-1 .55，nb：0 .020-0 .030，ti：0.010-0.025，b：0.0008-0.0016，als≥0.015，其它为fe和生产过程中不可避免的残余元素和杂质。该发明钢板厚度仅为20-40mm，无法保证厚规格高端产品需求。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种低屈强比厚规格s460m钢板及其生产方法，通过合理的成分、冶炼控制及轧制加超快冷工艺，在保证钢板基本性能的同时扩规格到160mm，并且具有低屈强比，在使用方面脆性破坏可能性小，具有更高的安全性。

2、本发明是通过如下技术方案实现的：

3、一种低屈强比厚规格s460m钢板，其特征在于：包括如下质量百分比的各组分：c：0.07-0.09%；si：0.20-0.35%；mn：1.55-1.70%；p≤0.015%；s≤0.003%； nb：0.040-0.050%；cr：0.20-0.30%；ti：0.008- 0.015%； al：0.025-0.040%；其余为本体fe及不可避免的杂质。成分设计方面使用低碳设计可提升水冷淬透均匀性，加入其中碳当量cev=c+mn/6+（cr+mo+v）/5+（ni+cu）/15≤0.433。

4、一种低屈强比厚规格s460m钢板的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：

5、冶炼步骤：rh真空处理时间≥10min，底部需静吹氩气≥15min，连铸采用电磁搅拌，保证脱气及夹杂物上浮时间，同时细化原始奥氏体晶粒，同时过热度范围15-25℃，采用低温拉铸能有效防止漏钢以及细化原始组织，保证铸坯致密性；

6、加热步骤，三加和均热段温度共分4段，第一段目标温度950-1100℃，第二段目标温度1200-1250℃，第三段目标温度1270-1320℃，均热目标温度在1240-12700℃，板坯厚度≥400mm，第三段加均热总时间≥0.55t，使铸坯内外温度均匀性一致，减少由温度产生的内应力，铸坯总加热时长的分钟数为1.0-1.5t，t为铸坯厚度的毫米数；

7、轧制步骤：采用两阶段进行轧制，在第一阶段再结晶区域轧制步骤中，钢坯厚度≥2.8t，再结晶区最后三道次单道次压下率≥10%，且最后一道次≥12%，可防止粗大先共析铁素体产生，中间坯厚度按1.75t-1.85t厚度控制，轧制速度1.1m/s-1.5m/s，采用低辊速大压下的轧制方式获得更细小奥氏体组织，保证第一阶段各道次开轧温度≥990℃，其中t为成品厚度；第二阶段采用偶道次轧制，开轧温度在820℃~860℃、终轧温度760℃~800℃，轧制第二阶段累计压下量≥40%，单道次压下率≥5%，轧制速度1.8m/s-2.6m/s，该阶段提升轧制累积效果，促进第二相粒子在轧制阶段的析出，同时为铁素体提供更多的形核点和激活能；

8、水冷步骤：采用两遍加驰豫水冷方式，第一遍入水前需驰豫20s，钢板入水温度≥740℃,采用dq+acc冷却方式，其中dq缝隙集管出水压力0.4-0.5mpa，acc高密快冷集管进水压力0.2-0.3mpa，平均冷却速度8-20℃/s，辊道速度0.48-0.6m/min，水冷后温度400±40℃；第二遍水冷前需等待10-25s驰豫时间，然后入水，acc高密快冷集管进水压力0.2-0.3mpa，dq缝隙集管出水压力0.2-0.3mpa，辊道速度0.48-0.53m/min，终冷温度≤300℃；两遍水冷方式，第一遍能快速冷却水冷降温得到理想组织，第二遍入水前进行驰豫保证钢板内外温度均匀性，然后水冷降温能减少钢板内应力。

9、本发明的优点是：

10、1、使用低碳成分设计加入适当的ti、nb微合金以及适量的cr提高强度和淬透性，合金成本较低，适合工业企业批量生产；

11、2、使用合理的加热工艺，保证铸坯温度均匀性，较少铸坯内应力；

12、3、通过合理的轧制及特殊水冷工艺参数获得更为细小的原始组织，以及更低屈强比的性能；

13、4、该发明所生产s460m钢板厚度可达110-160mm，碳当量低焊接性能良好，为后续工程机械用钢扩规格提供了方向。

技术特征：

1.一种低屈强比厚规格s460m钢板，其特征在于：包括如下质量百分比的各组分：c：0.07-0.09%；si：0.20-0.35%；mn：1.55-1.70%；p≤0.015%；s≤0.003%； nb：0.040-0.050%；cr：0.20-0.30%；ti：0.008- 0.015%； al：0.025-0.040%；其余为本体fe及不可避免的杂质。其中碳当量cev=c+mn/6+（cr+mo+v）/5+（ni+cu）/15≤0.433。

2.如权利要求1所述的一种低屈强比厚规格s460m钢板的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结本发明公开了一种低屈强比厚规格S460M钢板及其生产方法，所述钢板的化学成分包括，C：0.07‑0.09%；Si：0.20‑0.35%；Mn：1.55‑1.70%；P≤0.015%；S≤0.003%；Nb：0.040‑0.050%；Cr：0.20‑0.30%；Ti：0.008‑0.015%；Al：0.025‑0.040%；其余为本体Fe及不可避免的杂质，该生产方式简单，合金元素成本低廉，在低碳成分基础上加入Nb、Ti等微合金元素，同时适当Cr成分提高强度及淬透性能，结合特定水冷工艺，使钢板综合性能更加优异，屈强比≤0.83，具有更高安全性能，同时能满足高海拔严寒环境下工程机械用钢使用，钢板最大厚度可达160mm，未来使用前景十分广阔。技术研发人员：范明达,刘振华,张万新,甄新刚,于浩,王川,刘和龙受保护的技术使用者：日钢营口中板有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12