[发明专利]一种经济型690MPa级高强钢板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种经济型690MPa级高强钢板及其制备方法，所述高强钢板包含下述质量分数的化学成分：C：0.17%～0.20%，Si：0.25～0.40%，Mn：1.35%～1.50%，P≤0.020%，S≤0.015%，Als：0.020～0.040%，Cr：0.20%～0.30%，Nb：0.010%～0.020%，Ti：0.015～0.025%，B：0.0015～0.0025%，其余为Fe和不可避免的杂质；且满足Mn+Cr≥1.60%，CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15≤0.50%；本发明经济型高强钢板的屈服强度≥690Mpa，抗拉强度范围770～900MPa，断后伸长率≥15%，‑20℃的夏氏冲击功（纵向）KV₂≥80J，钢板焊接性能较好，适用于市面上非特种要求的大多数工程机械高强度结构钢件的制作。

技术领域

本发明涉及高强度结构钢制造技术领域，具体涉及一种经济型690MPa级高强钢板及其制备方法。

背景技术

随着国内钢结构产业、工程机械、矿石机械等行业蓬勃发展，起重机、挖掘机、悬臂吊车等工程机械向大型化、高强化发展，其中屈服强度690Mpa级高强钢板以较好的强韧匹配深受用户青睐，应用广泛市场需求量大，钢铁行业对该级别钢的研究颇多，国内较多钢企具备该级别钢的生产能力，市场竞争日益激烈。随国际贸易市场影响，炼钢所需大宗原材料价格波动较大，2020年铁矿石、废钢的采购成本出现了2200元/吨提高至3000元/吨的陡坡式增幅，大幅提高了钢材产品的生产成本。然而，高强钢属于高附加值产品，市场定价较稳定，较大影响了钢企的盈利能力。

现有技术中，国内已有部分钢企研发出同类降本型Q690级高强钢，但主要采用低C设计+在线TMCP替代传统离线淬火实施降本，该工艺成分设计经常难以避开包晶反应区浇注时易产生表面裂纹，不利于坯料热装，另外该类型工艺最终组织往往以贝氏体为主，钢板韧性好，韧性富余量较大，但钢板强度偏低，往往还需添加较多的Mn、Nb、V、Mo等合金强化基体组织，变相的增加了合金成本，降本幅度较小。

在本发明专利之前，中国专利申请号为200710094178.7，发明名称为“一种屈服强度690Mpa级低裂纹敏感性钢板及其制备方法”，其钢板的化学成分组成及质量百分含量为：C：0.03～0.06％，Si：0.05～0.40％，Mn：1.30～2.00％，Cr：0.05～0.15％，Mo：0.10～0.25％，Nb：0.030～0.080％，V：0.040～0.120％，Al：0.020～0.040％，Ti：0.004～0.030％，B：0.0010～0.0020％，其余为Fe及不可避免杂质，且满足焊接裂纹敏感性指数Pcm≤0.20％。该钢屈服强度大于690Mpa，抗拉强度大于770Mpa，夏氏冲击功Akv(-20℃)≥150J。其成分为低碳设计，贵重合金Mo、Nb、V等含量多，合金价格高、量多成本高，在高强钢市场低迷时竞争力弱。

另一项中国专利申请号为201010186720.3，发明名称为“一种经济型屈服强度690Mpa级高强钢板及其制造方法”，该钢板包含的成分及其重量百分比分别为：C：0.085～0.12％，Si：0.20～0.60％，Mn：1.92～2.50％，Nb：0.02～0.07％，V：0.02～0.07％，B：0.0006～0.0025％，Al：0.010～0.060％，Ti：0.01～0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质。通过轧制轧制和强化型加速冷却技术，获得细化贝氏体板条为基体的组织，使钢板具备屈服强度大于690Mpa，抗拉强度大于770Mpa，具有良好的低温冲击韧性。该产品生产设计时C位于包晶钢裂纹易发区，浇注时易产生表面裂纹不利于铸坯热送。另外该钢加入了Nb、V贵重合金，增加了合金成本。因C含量偏低，无Cr、Mo等淬透性元素加入，钢板冷却时获得马氏体能力受限，为弥补贝氏体组织强度不足需加入较多的Mn进行强化，增加了Mn合金成本。同时Mn含量较高时易加重偏析程度，对钢板心部性能不利。