[发明专利]屈服强度1100MPa级工程机械用非调质态热轧带钢及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种屈服强度1100MPa级工程机械用非调质态热轧带钢及制备方法。

背景技术

随着工程机械行业的发展，对强度级别在900MPa以上的高强钢的需求越来越急迫，同时，为了节省资源、节约能源及保护环境，迫切需要研发强度水平更高的高品质钢材。目前，高强钢的强度级别从屈服强度900MPa到屈服强度在1100MPa以上，整体上来说，对强度、韧性和焊接使用性能的综合要求越来越高。

国外学者Koo等人，采用低C高Mn，通过添加Nb、V、Ni、Mo、B等合金元素，通过控轧在线淬火方法制备了抗拉强度超过930MPa的中厚板钢材，钢板显微组织具有一定比例的板条马氏体。Tamehiro等人采用低C，高Mn-Ni-Mo化学成分开发了热轧高强度钢，并认为要使抗拉强度超过950MPa，钢板显微组织中必须含有90%以上的马氏体，因此，成分设计上添加了大量的Ni和Mo元素，合金成本较高。国内康永林、郑华、姚连登等学者针对高强度的低碳贝氏体进行了细致研究， 通过Nb、Ti、Ni、Mo、B等合金元素的添加，通过形成铌钛析出强化结合贝氏体组织的相变强化使钢材具有更好的成形性能和低温韧性，从成分设计上，采用了大量的Nb、Ni和Mo等贵重合金元素，因此，生产成本较高。目前，国外瑞典SSAB、日本、芬兰及国内的舞阳、湘钢、南钢、宝钢等各大钢厂实际生产的900MPa级的热轧高强钢都不同程度地添加了高附加值的Mo、Cr、Ni等合金元素，且生产工艺为热轧+调质处理，调质工艺的处理过程为，首先将热轧后的钢板加热到高温奥氏体区或两相区，温度为850～950℃，在此温度下保温30～60min不等，然后淬火，将淬火后的钢板进行400～600℃回火处理，显微组织以回火马氏体为主。对于屈服强度为1100MPa的高强度钢板来说，

赵四新、姜洪生等阐述了一种热处理高强钢，其成分特点为 C：0.15~0.25%、Si：0.10~0.50%、Mn：0.60~1.20%、P≤0.013%、S≤0.003%、Cr：0.20~0.55%、Mo：0.20~0.70%、Ni：0.60~2.00%、Nb：0~0.07%、V：0~0.07%、B：0.0006~0.0025%、Al：0.01~0.08%、Ti：0.003~0.06%、H≤0.00018%、N≤0.0040%、O≤0.0030%，采用淬火加回火热处理，获得回火马氏体组织。潘辉、郭佳、朱国森等阐述了一种1100-1200MPa的热处理高强钢，其化学成分特点为：C：0.15～0.18％；Si：0.20-0.25％；Mn：0.85～1.25％；Cr：0.20～0.60％；Mo：0.45～0.65％；V：0.035～0.060％；Nb：0.015～0.020％；Ni：0～0.55％；Cu：0～0.035％；Al：0.01～0.06％；P：≤0.015％；S：≤0.01％；N：≤0.008％，其工艺特点为将铸坯加热至1150～1250℃，终轧温度为860～920℃；卷取温度为650～750℃；淬火加热温度为880～930℃，保温时间为20～90min，回火加热温度为100～450℃，保温时间大于90min，缓冷或空冷至室温。 孙全社、张爱文等阐述了一种屈服强度1100MPa以上超高强度钢板，其成分特点为C 0.10～0.20％；Si≤0.6％；Mn 0.5～2.5％；Al≤0.03％；N 0.001～0.006 ％；B 0～0.0025％；Ca 0～0.006％；P≤0.015％；S≤0.005％；Ni 0.2～ 1.2％、Cr 0～0.8％、Cu 0～0.5％和Mo 0～0.6％中的一种或几种以上； Ti 0.01～0.03％、V 0～0.1％和Nb 0.01～0.1％中的一种或几种以上；其工艺路线为在线淬火+离线回火。

综上所述，对于强度级别在1100MPa以上的超高强钢来说，其成分设计和工艺设计都较为复杂，从成分设计来说，都加入了大量的合金元素，而对于生产工艺来说，均采用较为复杂的热处理工艺，获得以贝氏体或回火马氏体组织的1100MPa级高强钢。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种屈服强度1100MPa级工程机械用非调质态热轧带钢及制备方法，目的是通过合理的成分设计，以及通过控轧控冷工艺使带钢的屈服强度高于1100MPa，省去复杂的热处理工艺，简化生产流程，代替同一级别调质态的热轧钢板或低级别的低合金高强度钢。