本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種特厚高強(qiáng)高韌性工程機(jī)械用調(diào)制鋼板及生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

Q690E(F)作為工程機(jī)械用鋼的重要品種，廣泛應(yīng)用于大型挖掘機(jī)、汽車吊、履帶吊等工程機(jī)械的主要結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)中。目前我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16270-2009所規(guī)定的最大厚度為150mm。隨著工程機(jī)械向大型化、重型化發(fā)展，對Q690E(F)鋼板的厚度、沖擊等性能提出了更高要求。在背景技術(shù)條件下，舞陽鋼鐵有限責(zé)任公司積極應(yīng)對，開發(fā)出基于GB/T 16270-2009標(biāo)準(zhǔn)特厚高強(qiáng)高韌性工程機(jī)械用調(diào)質(zhì)鋼板Q690F。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種最大厚度260mm、強(qiáng)韌性優(yōu)良、低溫沖擊韌性良好的特厚高強(qiáng)高韌性工程機(jī)械用調(diào)質(zhì)鋼板；本發(fā)明還提供了一種特厚高強(qiáng)高韌性工程機(jī)械用調(diào)質(zhì)鋼板的生產(chǎn)方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：一種特厚高強(qiáng)高韌性工程機(jī)械用調(diào)制鋼板，所述鋼板由以下重量百分含量的組分組成：C：0.15-0.19%，Si：0.20-0.50%，Mn：0.90-1.10%，P≤0.015%，S≤0.005%，Cr：1.00-1.20%，Mo：0.40-0.70%，Ni：1.40-1.50%，Al：0.020-0.050%，B：0.001-0.003%，Nb：0.020-0.040%，V：0.040-0.060%，Ti：0.010-0.020%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明所述鋼板最大厚度為260mm。

本發(fā)明所述鋼板屈服強(qiáng)度≥650MPa；抗拉強(qiáng)度為710-900MPa；延伸率A₅₀%≥14%；-60℃縱向沖擊功≥47焦耳。

本發(fā)明另一目的在于提供一種上述特厚高強(qiáng)高韌性工程機(jī)械用調(diào)制鋼板的生產(chǎn)方法，所述鋼板生產(chǎn)工序包括冶煉工序、連鑄工序、加熱工序、軋制工序和熱處理工序；所述冶煉工序所得鋼錠由下述重量百分含量的組分組成：C：0.15-0.19%，Si：0.20-0.50%，Mn：0.90-1.10%，P≤0.015%，S≤0.005%，Cr：1.00-1.20%，Mo：0.40-0.70%，Ni：1.40-1.50%，Al：0.020-0.050%，B：0.001-0.003%，Nb：0.020-0.040%，V：0.040-0.060%，Ti：0.010-0.020%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；所述熱處理工序采用淬火+淬火+回火工藝，淬火介質(zhì)為水。

本發(fā)明所述軋制工序采用高溫再結(jié)晶控制軋制工藝。

本發(fā)明所述加熱工序最高加熱溫度1260℃，均熱溫度1180～1220℃，總加熱時間24～32小時，均熱時間≥5h。

本發(fā)明所述軋制工序：軋制采用高溫再結(jié)晶控制軋制工藝，開軋溫度1000～1050℃，低速大壓下量軋制，單道次壓下量為10～20%，終軋溫度940±20℃，累計壓下率為65～80％，得到鋼板粗品。

本發(fā)明所述堆垛工序：軋后及時避風(fēng)堆垛，堆垛溫度650～680℃，堆垛時間72-86小時。

本發(fā)明所述熱處理工序：一次淬火：淬火溫度：910±10℃，鋼板入水時間控制在60～70min之間；二次淬火：淬火溫度：880±10℃，鋼板入水時間控制在70～90min之間；回火：回火溫度在640～660℃之間，保溫時間4.0～4.5min/mm，得到成品鋼板。

本發(fā)明所述冶模鑄煉工序：鋼水先經(jīng)電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，鋼水溫度達(dá)到或超過1610℃轉(zhuǎn)入VD爐真空脫氣處理，VD前加入CaSi塊≥1kg/t，改變夾雜物形態(tài)。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明的特厚高強(qiáng)高韌性工程機(jī)械用調(diào)質(zhì)鋼板屈服強(qiáng)度≥650MPa；抗拉強(qiáng)度為710-900MPa；延伸率A₅₀%≥14%；-60℃縱向沖擊功≥47焦耳。該鋼板滿足了國內(nèi)外大型機(jī)械行業(yè)對于大厚度、低溫作業(yè)、高強(qiáng)韌性的需求，鋼板的力學(xué)性能均勻，板型良好。

具體實施方式

本發(fā)明特厚高強(qiáng)高韌性工程機(jī)械用調(diào)制鋼板生產(chǎn)工序如下：

1）冶煉：鋼水先經(jīng)電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，鋼水溫度達(dá)到或超過1610℃轉(zhuǎn)入VD爐真空脫氣處理，VD前加入CaSi塊≥1kg/t（t單位為噸）改變夾雜物形態(tài)，保證鋼水中組分為：C：0.15-0.19%，Si：0.20-0.50%，Mn：0.90-1.10%，P≤0.015%，S≤0.005%，Cr：1.00-1.20%，Mo：0.40-0.70%，Ni：1.40-1.50%，Al：0.020-0.050%，B：0.001-0.003%，Nb：0.020-0.040%，V：0.040-0.060%，Ti：0.010-0.020%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

2）模鑄：采用大型扁鋼錠（最小厚度780mm）生產(chǎn)，采用保護(hù)澆注技術(shù)，澆注工藝按舞鋼相關(guān)模鑄澆注規(guī)定執(zhí)行。

3）加熱：最高加熱溫度1260℃，均熱溫度1180～1220℃，總加熱時間24～32小時，均熱時間≥5h。

4）軋制：軋制采用高溫再結(jié)晶控制軋制工藝，開軋溫度1000～1050℃，低速大壓下量軋制，單道次壓下量為10%～20%，終軋溫度940℃±20℃，累計壓下率為65％～80％，得到鋼板粗品。

5）熱堆垛：軋后及時避風(fēng)堆垛，堆垛溫度650℃～680℃，堆垛時間72小時-86小時。

6）熱處理

一次淬火：淬火溫度：910℃±10℃，鋼板入水時間控制在60min～70min之間。

二次淬火：淬火溫度：880℃±10℃，鋼板入水時間控制在70min～90min之間。

回火：回火溫度在640℃～660℃之間，保溫時間4.0min/mm～4.5min/mm，得到成品鋼板。

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實施例1

本鋼板的厚度為260mm，化學(xué)成分由以下重量百分含量的組分組成：C：0.19%，Si：0.48%，Mn：1.09%，P：0.014%，S：0.005%，Cr：1.18%，Mo：0.68%，Ni：1.49%，Al：0.048%，B：0.0027%，Nb：0.038，V：0.058，Ti：0.019%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

本鋼板的生產(chǎn)方法包含冶煉模鑄工序、加熱工序、軋制工序、熱處理工序，各工序步驟如下：

1）冶煉工序：鋼水先經(jīng)電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，深度脫氧、脫硫，調(diào)整鋼水成分達(dá)到目標(biāo)要求。鋼水溫度達(dá)到（1650±10）℃后轉(zhuǎn)入VD爐真空脫氣處理，VD前加入CaSi塊1kg/t，改變夾雜物形態(tài)。

2）連鑄工序：采用惰性氣體保護(hù)澆注，將冶煉后的鋼水按既定的工藝澆成大型扁鑄錠。

3）加熱工序：加熱溫度1250℃，均熱溫度1210℃總加熱時間31小時，保溫時間7小時。

4）軋制：軋制采用高溫再結(jié)晶控制軋制工藝，開軋溫度1040℃，低速大壓下量軋制，單道次壓下量為10%，終軋溫度955℃，累計壓下率為70％，得到鋼板粗品。

5）軋后堆垛緩冷，堆垛溫度650℃，堆垛時間82小時。

6）熱處理工序：鋼板經(jīng)過兩次淬火和回火處理，制得所述的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板；其中，一次淬火溫度為910℃，淬火介質(zhì)為水，入水時間為65分鐘；二次淬火溫度為880℃，淬火介質(zhì)為水，入水時間為80分鐘；回火溫度為655℃，保溫時間為4.4min/mm，出爐空冷。

本調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板的力學(xué)性能為：Rp_0.2：680MPa、Rm：830MPa、A₅₀：15.0%、-60℃時縱向Akv207J。

實施例2

本鋼板的厚度為260mm，化學(xué)成分由以下重量百分含量的組分組成：C：0.18%，Si：0.50%，Mn：1.10%，P：0.015%，S：0.004%，Cr：1.20%，Mo：0.70%，Ni：1.50%，Al：0.050%，B：0.003%，Nb：0.040%，V：0.060%，Ti：0.020%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

本鋼板的生產(chǎn)方法包含冶煉模鑄工序、加熱工序、軋制工序、熱處理工序，各工序步驟如下：

1）冶煉工序：鋼水先經(jīng)電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，深度脫氧、脫硫，調(diào)整鋼水成分達(dá)到目標(biāo)要求。鋼水溫度達(dá)到（1650±10）℃后轉(zhuǎn)入VD爐真空脫氣處理，VD前加入CaSi塊2kg/t，改變夾雜物形態(tài)。

2）連鑄工序：采用惰性氣體保護(hù)澆注，將冶煉后的鋼水按既定的工藝澆成大型扁鑄錠。

3）加熱工序：加熱溫度1260℃，均熱溫度1220℃總加熱時間24小時，保溫時間5小時。

4）軋制：軋制采用高溫再結(jié)晶控制軋制工藝，開軋溫度1050℃，低速大壓下量軋制，單道次壓下量為20%，終軋溫度960℃，累計壓下率為80％，得到鋼板粗品。

5）軋后堆垛緩冷，堆垛溫度660℃，堆垛時間72小時。

6）熱處理工序：鋼板經(jīng)過兩次淬火和回火處理，制得所述的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板；其中，一次淬火溫度為920℃，淬火介質(zhì)為水，入水時間為70分鐘；二次淬火溫度為890℃，淬火介質(zhì)為水，入水時間為90分鐘；回火溫度為640℃，保溫時間為4.5min/mm，出爐空冷。

本調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板的力學(xué)性能為：Rp_0.2：690MPa、Rm：791MPa、A₅₀：18%、-60℃時縱向Akv165J。

實施例3

本鋼板的厚度為260mm，化學(xué)成分由以下重量百分含量的組分組成：C：0.15%，Si：0.20%，Mn：1.0%，P：0.010%，S：0.003%，Cr：1.10%，Mo：0.53%，Ni：1.40%，Al：0.037%，B：0.001%，Nb：0.028%，V：0.060%，Ti：0.019%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

本鋼板的生產(chǎn)方法包含冶煉模鑄工序、加熱工序、軋制工序、熱處理工序，各工序步驟如下：

1）冶煉工序：鋼水先經(jīng)電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，深度脫氧、脫硫，調(diào)整鋼水成分達(dá)到目標(biāo)要求。鋼水溫度達(dá)到（1650±10）℃后轉(zhuǎn)入VD爐真空脫氣處理，VD前加入CaSi塊4kg/t，改變夾雜物形態(tài)。

2）連鑄工序：采用惰性氣體保護(hù)澆注，將冶煉后的鋼水按既定的工藝澆成大型扁鑄錠。

3）加熱工序：加熱溫度1250℃，均熱溫度1180℃總加熱時間32小時，保溫時間8小時。

4）軋制：軋制采用高溫再結(jié)晶控制軋制工藝，開軋溫度1000℃，低速大壓下量軋制，單道次壓下量為15%，終軋溫度940℃，累計壓下率為75％，得到鋼板粗品。

5）軋后堆垛緩冷，堆垛溫度680℃，堆垛時間86小時。

6）熱處理工序：鋼板經(jīng)過兩次淬火和回火處理，制得所述的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板；其中，一次淬火溫度為900℃，淬火介質(zhì)為水，入水時間為60分鐘；二次淬火溫度為870℃，淬火介質(zhì)為水，入水時間為70分鐘；回火溫度為660℃，保溫時間為4.0min/mm，出爐空冷。

本調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板的力學(xué)性能為：Rp_0.2：670MPa、Rm：810MPa、A₅₀：18%、-60℃時縱向Akv172J。

實施例4

本鋼板的厚度為220mm，化學(xué)成分由以下重量百分含量的組分組成：C：0.16%，Si：0.42%，Mn：0.90%，P：0.012%，S：0.002%，Cr：1.00%，Mo：0.50%，Ni：1.41%，Al：0.030%，B：0.002%，Nb：0.033%，V：0.050%，Ti：0.016%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

本鋼板的生產(chǎn)方法包含冶煉模鑄工序、加熱工序、軋制工序、熱處理工序，各工序步驟如下：

1）冶煉工序：鋼水先經(jīng)電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，深度脫氧、脫硫，調(diào)整鋼水成分達(dá)到目標(biāo)要求。鋼水溫度達(dá)到（1650±10）℃后轉(zhuǎn)入VD爐真空脫氣處理，VD前加入CaSi塊5kg/t，改變夾雜物形態(tài)。

2）連鑄工序：采用惰性氣體保護(hù)澆注，將冶煉后的鋼水按既定的工藝澆成大型扁鑄錠。

3）加熱工序：加熱溫度1260℃，均熱溫度1190℃總加熱時間30小時，保溫時間7小時。

4）軋制：軋制采用高溫再結(jié)晶控制軋制工藝，開軋溫度1035℃，低速大壓下量軋制，單道次壓下量為12%，終軋溫度955℃，累計壓下率為65％，得到鋼板粗品。

5）軋后堆垛緩冷，堆垛溫度670℃，堆垛時間78小時。

6）熱處理工序：鋼板經(jīng)過兩次淬火和回火處理，制得所述的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板；其中，一次淬火溫度為915℃，淬火介質(zhì)為水，入水時間為68分鐘；二次淬火溫度為885℃，淬火介質(zhì)為水，入水時間為85分鐘；回火溫度為645℃，保溫時間為4.1min/mm，出爐空冷。

本調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板的力學(xué)性能為：Rp_0.2：701MPa、Rm：823MPa、A₅₀：16%、-60℃時縱向Akv156J。

實施例5

本鋼板的厚度為200mm，化學(xué)成分由以下重量百分含量的組分組成：C：0.17%，Si：0.30%，Mn：0.98%，P：0.007%，S：0.003%，Cr：1.12%，Mo：0.40%，Ni：1.43%，Al：0.020%，B：0.001%，Nb：0.020%，V：0.044%，Ti：0.010%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

本鋼板的生產(chǎn)方法包含冶煉模鑄工序、加熱工序、軋制工序、熱處理工序，各工序步驟如下：

1）冶煉工序：鋼水先經(jīng)電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，深度脫氧、脫硫，調(diào)整鋼水成分達(dá)到目標(biāo)要求。鋼水溫度達(dá)到（1650±10）℃后轉(zhuǎn)入VD爐真空脫氣處理，VD前加入CaSi塊3kg/t，改變夾雜物形態(tài)。

2）連鑄工序：采用惰性氣體保護(hù)澆注，將冶煉后的鋼水按既定的工藝澆成大型扁鑄錠。

3）加熱工序：加熱溫度1250℃，均熱溫度1200℃總加熱時間28小時，保溫時間6小時。

4）軋制：軋制采用高溫再結(jié)晶控制軋制工藝，開軋溫度1020℃，低速大壓下量軋制，單道次壓下量為18%，終軋溫度955℃，累計壓下率為72％，得到鋼板粗品。

5）軋后堆垛緩冷，堆垛溫度665℃，堆垛時間82小時。

6）熱處理工序：鋼板經(jīng)過兩次淬火和回火處理，制得所述的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板；其中，一次淬火溫度為905℃，淬火介質(zhì)為水，入水時間為62分鐘；二次淬火溫度為875℃，淬火介質(zhì)為水，入水時間為85分鐘；回火溫度為650℃，保溫時間為4.3min/mm，出爐空冷。

本調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板的力學(xué)性能為：Rp_0.2：678MPa、Rm：808MPa、A₅₀：17%、-60℃時縱向Akv197J。

以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。