本发明涉及一种工程机械用钢及生产方法,具体属于一种纵向及横向强度波动差≤10mpa的屈服强度为700mpa级工程机械用钢及生产方法。
背景技术:
1、屈服强度700mpa级高强度钢广泛应用于制造工程机械的梁结构、起重机的吊臂和自卸车的车体等移动设备的构件。该钢种由于其苛刻的使用环境和受力条件,对钢材质量有严格的要求。从性能而言,为了保证承载时的使用安全,对钢材的强度性能、冲击性能有严格要求,尤其是要求钢材纵、横向具备同样的力学性能。而对于热连轧板由于采用连续轧制,从而造成了钢板纵、横向的组织结构差异,决定了热连轧钢板性能在纵向和横向具有明显的差异,国内外标准对于热连轧钢板供货技术条件要求的是横向拉伸性能和纵向冲击性能满足指标,而现在各大机械制造企业为确保设备具有更高的安全使用性,要求纵、横向拉伸性能和纵、横向冲击性能作为交货技术标准,但在制造成本上却不能增加,这对钢铁制造企业的技术和成本管控提出了巨大在挑战。
技术实现思路
1、本发明在于克服现有技术存在的钢板纵横向力学性能波动值大,板形质量难以稳定控制的不足,提供一种在保证纵、横向:屈服强度不低于700mpa,抗拉强度不低于750mpa,延伸率不低于18%,-20℃冲击功≥79j下,使钢板纵横向两者之间的屈服强度和抗拉强度波动值不超过10mpa的屈服强度为700mpa级工程机械用钢及生产方法。
2、实现上述目的的措施:
3、一种纵向及横向强度波动差小的屈服强度为700mpa级工程机械用钢,其组分及重量百分比含量为:c:0.06~0.14%,si:0.1~0.3%,mn:0.7~1.5%,p≤0.015%,s≤0.005%,als:0.03~0.05%,ti:0.07~0.13%,其余为fe及杂质。
4、生产一种纵向及横向强度波动差小的屈服强度为700mpa级工程机械用的方法,其步骤:
5、1)常规冶炼并连铸成坯;
6、2)对铸坯加热:控制铸坯加热温度在1160~1240℃;
7、3)进行粗轧,并控制粗轧结束温度不超过1100℃;
8、4)进行精轧,控制开轧温度不超过1020℃,终轧温度在820~880℃;
9、5)进行快速冷却及缓冷,在快速冷却速度为100~260℃/s下冷却2~4s;
10、后再按照冷却速度为32~60℃下缓冷至冷却至卷取温度;
11、6)进行卷取:控制卷取温度在400~480℃;
12、7)采用罩式炉进行退火处理:控制退火温度在480~600℃,并在此温度下保温6~8h;
13、8)随炉自然冷却至160~300℃后出炉;
14、9)经定尺后横切。
15、优选地:铸坯加热温度在1160~1195℃。
16、优选地:快速冷却速度为115~230℃/s;缓冷冷却速度为36~54℃/s。
17、优选地:罩式炉进行退火温度在480~540℃,保温时间在6~7h。
18、本发明中各组分及主要工艺的作用及机理
19、c:c是提高材料强度最廉价的元素,随着含碳量增加,硬度、强度提高,但塑韧性和焊接性能降低。综合考虑,c重量百分含量为0.06~0.14%即可;
20、si:si能降低碳在铁素体中的扩散速度,促进铁素体形成,也会恶化表面质量。综合考虑,si重量百分含量为0.1~0.2%为宜;
21、mn:mn显著降低ar1温度、奥氏体分解速度,提高过冷奥氏体稳定性,促进奥氏体释放应力,增加最终组织中的残奥含量,提高冷弯性能,但mn含量若太高,会增加回火脆性,导致严重中心偏析,综合考虑,mn重量百分含量为0.7~1.5%为宜。
22、als:als在钢中可脱氧,降低夹杂物含量,也能起到细化晶粒的作用,综合考虑,als在0.03~0.05%。
23、ti:ti在钢的凝固过程中能与n结合生成稳定的tin,可强烈阻碍奥氏体晶界迁移,细化奥氏体晶粒,为细化热处理后的组织,提高钢的强韧匹配提供组织基础,同时控制轧制控制冷却过程中析出纳米级tic析出相提高钢的强度。综合考虑,ti重量百分含量为0.07~0.13%为宜;
24、p、s:p、s是钢中有害的杂质元素,钢中p易在钢中形成偏析,降低钢的韧性和焊接性能,s易形成塑性硫化物,使钢板产生分层,恶化钢板性能,故p、s含量越低越好,综合考虑,将钢的p、s含量为p≤0.015%,s≤0.005%。
25、本发明之所以控制铸坯加热温度在1160~1240℃,主要是为了是由于奥氏体均匀化和c等元素的充分扩散。
26、本发明之所以控制粗轧结束温度不超过1100℃,主要是为了是由于抑制粗轧后奥氏体的长大,起到细化晶粒的作用。
27、本发明之所以控制开轧温度不超过1020℃,终轧温度在820~880℃,主要是为了细化精轧后的组织结构。
28、本发明之所以在快速冷却速度为100~260℃/s下冷却2~4s;后再按照冷却速度为32~60℃下缓冷至冷却至卷取温度,主要是为了精轧后快速进行组织转变,同时细化组织结构。
29、本发明之所以控制卷取温度在400~480℃,主要是为了快速进行组织转变、析出tic。
30、本发明之所以控制退火温度在480~600℃,并在此温度下保温6~8h,主要是为了二次析出tic,控制钢板纵、横向性能。
31、本发明与现有技术相比,本发明在在保证纵横向:屈服强度不低于700mpa,抗拉强度不低于750mpa,延伸率不低于18%下,-20℃冲击功≥79j,纵横向两者之间的屈服强度波动值≤10mpa,使板形质量更优良,进而满足了市场的高要求。
1.一种纵向及横向强度波动差小的屈服强度为700mpa级工程机械用钢,其组分及重量百分比含量为:c:0.06~0.14%,si:0.1~0.3%,mn:0.7~1.5%,p≤0.015%,
2.生产如权利要求1所述的一种纵向及横向强度波动差小的屈服强度为700mpa级工程机械用钢的方法,其步骤:
3.如权利要求2所述的一种纵向及横向强度波动差小的屈服强度为700mpa级工程机械用钢的生产方法,其特征在于:铸坯加热温度在1160~1195℃。
4.如权利要求2所述的一种纵向及横向强度波动差小的屈服强度为700mpa级工程机械用钢的生产方法,其特征在于:快速冷却速度为115~230℃/s;缓冷冷却速度为36~54℃/s。
5.如权利要求2所述的一种纵向及横向强度波动差小的屈服强度为700mpa级工程机械用钢的生产方法,其特征在于:罩式炉退火温度在480~540℃,保温时间在6~7h。