[发明专利]一种热轧钢板及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及热轧钢板生产领域，具体地，涉及一种热轧钢板，一种热轧钢板的制备方法，一种热轧钢板的应用。

背景技术

航天用热轧钢板，由于其应用环境对材料时效性影响较大，现有热轧钢板均不能满足技术要求。技术上要求航天用热轧钢板，特别是火箭发动机用热轧钢板的屈服强度比棒材要求高50MPa以上，并且要求热轧钢板在常温下具有高强度、高塑性及高韧性的同时具有良好的低温和超低温性能，以保证火箭卓越的大推力和远程运载能力。现有工艺研制的热轧钢板性能指标不稳定，屈服强度合格率较低，只有60％左右。

因此，急需提供一种新的热轧钢板的生产工艺，研制出屈服强度合格率高，常温下具有高强度、高塑性及高韧性的同时具有良好的低温和超低温性能的热轧钢板。

发明内容

本发明的目的是在于克服现有技术生产的热轧钢板屈服强度合格率低，常温下热轧钢板屈服强度、塑性和韧性较低，低温和超低温性能较差的缺陷，提供一种常温下具有高强度、高塑性及高韧性的同时具有良好的低温和超低温性能的热轧钢板，一种操作简单且屈服强度合格率高的热轧钢板的制备方法以及热轧钢板的应用。

本发明的发明人通过深入的研究发现，对含有Fe、不大于0.03重量％的C、不大于0.15重量％的Mn、不大于0.15重量％的Si、9-10.3重量％的Ni，11.5-12.5重量％的Cr，0.5-0.8重量％的Mo，0.15-0.25重量％的Ti，不大于0.2重量％的Al，不大于0.2重量％的W，不大于0.15重量％的V，不大于0.15重量％的Nb和不大于0.2重量％的Cu的板坯进行轧制时，通过控制粗轧和精轧工艺过程中各阶段钢板的变形率，优选进一步控制变形温度，能够改变奥氏体的晶相，使得呈拉长晶形态的奥氏体组织含量占总奥氏体组织含量的20％以上，上述工艺增加板材热轧近表面变形残余奥氏体量，特别是奥氏体含量在5-7体积％，优选93-95体积％时，热轧钢板常温下具有高强度、高塑性及高韧性的同时具有良好的低温和超低温性能。本发明的发明人进一步研究发现，固溶步骤对热轧钢板的性能产生较大影响，控制固溶温度为840-860℃，时间为0.5-1.5h能够进一步提高热轧钢板常温、低温和超低温性能。

基于此，本发明提供了一种热轧钢板，以所述热轧钢板的总重量为基准，所述热轧钢板含有：Fe、不大于0.03重量％的C、不大于0.15重量％的Mn、不大于0.15重量％的Si、9-10.3重量％的Ni，11.5-12.5重量％的Cr，0.5-0.8重量％的Mo，0.15-0.25重量％的Ti，不大于0.2重量％的Al，不大于0.2重量％的W，不大于0.15重量％的V，不大于0.15重量％的Nb和不大于0.2重量％的Cu；所述热轧钢板的显微组织为奥氏体组织和马氏体组织，其中，呈拉长晶形态的奥氏体组织含量占总奥氏体组织含量的20％以上。

本发明提供了一种热轧钢板的制备方法，该方法包括：将板坯依次进行加热、粗轧、精轧和固溶，以所述板坯的总重量为基准，所述板坯含有：Fe、不大于0.03重量％的C、不大于0.15重量％的Mn、不大于0.15重量％的Si、9-10.3重量％的Ni，11.5-12.5重量％的Cr，0.5-0.8重量％的Mo，0.15-0.25重量％的Ti，不大于0.2重量％的Al，不大于0.2重量％的W，不大于0.15重量％的V，不大于0.15重量％的Nb和不大于0.2重量％的Cu，以粗轧和精轧的总变形率为100％计，所述粗轧的变形率为60-70％，所述精轧的末道次变形的变形率为8-12％。

本发明还提供了由上述制备方法生产的热轧钢板。

本发明还提供了上述热轧钢板在火箭发动机中的应用。

本发明提供的热轧钢板显微组织为奥氏体组织和马氏体组织，以奥氏体组织含量为100％计，在放大倍数为100倍的金相显微镜下，呈拉长晶形态的奥氏体组织含量不小于20％，且屈服强度R_0.2在785MPa以上，优选情况下为790-825MPa，冲击韧性功在78J以上，优选情况下为100-130J，晶粒度在4级以上，优选情况下为5-8级，抗拉强度为930-1000MPa，优选情况下为940-990MPa，延伸率不小于12％，优选情况下为12-15.5％。因此，本发明提供的热轧钢板具有高强度、高塑性及高韧性的同时具有良好的低温和超低温性能，非常适合在火箭发动机中应用。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：