[发明专利]一种780MPa级别钼硼高强结构钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是6-120mm规格780MPa级别高强结构钢板强韧性及板形控制的工艺技术，是一种含有钼、硼合金设计，利用控轧、淬火及回火技术改善钢的强韧性的方法。

背景技术

全液压路面起重机、消防云梯、液压支架、大型矿车、履带吊和高层救援特种车辆伸长臂及车架、支腿、承载交变应力结构等使用的屈服强度超过690MPa，抗拉强度超过780MPa级别的高强钢，制造过程及和使用过程要求伸缩臂平直无接触摩擦，而且为了上举更高，举物更多，确保结构稳定的刚性，强度高自重轻，减少钢板厚度，需求大量的6-120mm规格高强度结构中厚钢板。因此提出质量稳定，强度高，韧性好，易焊接和板形平直精度高等技术要求。过去只能用满足国家标准的Q460C钢级，平直度6mm/m的指标，已经远远满足不了需求。

目前市面上美国、德国780MPa级别的高强钢生产含镍0.60%、含钒0.045%，钼含量高达0.35%以上；国内流行TMCP生产高铬060%以上，高钼0.40%以上，高镍0.45%以上，高铌0.040%以上，存在成本高、低温韧性不均匀，范围36-230J、碳当量高于0.71%，焊接性能差（需要焊前预热，焊后保温或焊后处理等）、板形不良，平直度在8-11mm/m等问题。

发明内容

本发明是针对全路面液压起重机、50-72m水泥泵车、60m消防云梯和高层救援特种车辆伸长臂，以及5000-14000KN高阻力液压支架等使用高强钢板技术市场需求，一改低级别Q460C钢材强度寿命等技术的不足，不采用美欧高合金含量的设计，设计低碳、锰含量，加入0.0010-0.0035%硼和0.10-0.50%的钼元素，利用转炉快速冶炼，经过炉外精炼和脱气精炼，改进钢水纯净度，提供一种经过轧制、淬火和回火技术改善钢强、韧性和钢板平直度的方法，获得回火索氏体金相组织，碳当量控制在0.52%以内，改进焊接性能。该方法流程短、效率高、易操作，易焊接，成本低廉，板形平直度控制满足全路面液压起重机、50-72m水泥泵车、60m消防云梯和高层救援特种车辆伸长臂，以及5000-14000KN高阻力液压支架等伸缩臂受力结构的制造和使用。

本发明的技术方案为：

一种780MPa级别钼硼高强结构钢板，其成分组成按重量百分比计算的下述组分：碳：0.07-0.28%；硅：0.10-0.45%；锰：0.80-1.90%；铜≤0.55%；磷≤0.025%；硫≤0.010%；钛：0.018-0.040%；硼:0.0010-0.0035%；钼：0.10-0.50%；其余为Fe及不可避免的杂质。

本发明的780MPa级别钼硼高强结构钢板的制造方法，包括LF炉外精炼；真空脱气，保护加入硼元素；连续浇铸；板坯加热；粗轧；精轧；精轧板形控制；淬火；回火；钢板热矫平，得到成品钢板。

所述的精轧步骤为：开轧温度范围920-970℃, 单道次压下率大于15%，终轧温度范围850-920℃。

所述的淬火步骤为：温度880-950℃，冷却速度范围15-35℃/s；形成高密度亚结构，获得细小均匀的马氏体金相显微组织，淬火机水压8kgf/cm²,流量4000-6000m³/h。

所述的精轧板形控制步骤为：精轧平整道次压下1-1.5mm；改善钢板原始平直情况。

本发明的780MPa级别钼硼高强结构钢板的制造方法，其详细工艺步骤为：

（1）LF炉外精炼：加热时间15-20分钟，造白渣脱硫，加入含量0.018-0.040%钛微合金；

（2）RH真空脱气：真空200Pa以下处理20分钟，喂线后氩气软吹10-15分钟；最后保护加入硼铁合金；硼:0.0010-0.0035%；

（3）连续浇铸：大包至中包，中包至结晶器分别使用氩气和保护渣保护浇铸，浇铸温度1530-1560℃,拉坯速度0.7-1.35m/min。

（4）板坯加热：均热温度范围1100-1150℃，均热时间范围2.5-4.0小时；通过利用细小弥散的TiN质点和低温加热来抑制奥氏体晶粒长大，获得细小而均匀的奥氏体晶粒。

（5）粗轧：开轧温度1050-1100℃，单道次压下率大于16%；通过反复再结晶细化奥氏体晶粒。

（6）精轧：开轧温度范围920-970℃, 单道次压下率大于15%，终轧温度范围850-920℃；在未结晶奥氏体区施以大变形量，使奥氏体晶粒拉伸成变形带。

（7）精轧板形控制：精轧平整道次压下1-1.5mm；改善钢板原始平直情况；