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1、(10)申请公布号 CN 103451526 A (43)申请公布日 2013.12.18 CN 103451526 A *CN103451526A* (21)申请号 201310411340.9 (22)申请日 2013.09.11 C22C 38/12(2006.01) C22C 38/20(2006.01) C22C 33/04(2006.01) C21D 8/02(2006.01) (71)申请人 济钢集团有限公司 地址 250101 山东省济南市历城区工业北路 21 号 (72)发明人 冯勇 孙卫华 刘晓东 孙风晓 周兰聚 韩启彪 王南辉 贾慧领 胡淑娥 侯东华 王杰 许方泉 姜广林。
2、 周波 彭新华 (74)专利代理机构 济南舜源专利事务所有限公 司 37205 代理人 宋玉霞 (54) 发明名称 一种 6-8mm 高强度结构钢板及其制造方法 (57) 摘要 本发明提供一种 6-8mm 高强度结构钢板及其 制造方法， 本发明是针对水泥泵车、 消防云梯和高 层救援特种车辆伸长臂使用极薄钢板技术的市场 需求， 克服低级别钢材强度寿命等技术的不足， 设 计低碳、 锰含量， 加入 0.0012% 硼和 0.08% 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， 经过轧制、 淬火和回火技术 改善钢强、 韧性和钢板平直度， 获得回火索氏体金 相组织， 该。
3、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现代泵车、 高层消 防云梯和救援作业等伸缩臂结构的制造和使用。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 (10)申请公布号 CN 103451526 A CN 103451526 A *CN103451526A* 1/1 页 2 1. 一种 6-8mm 高强度结构钢板， 其特征在于， 钢板的成分按重量百分比包括 ： 碳 0.10-0.25%， 硅 0.15-0.35%， 锰 0.80-1.70%， 铜 0.55%，。
4、 磷 0.015%， 硫 0.012%， 硼 0.0005-0.0025%， 钼 0.08-0.45%， 余量为铁及不可避免的杂质。 2.根据权利要求1所述的一种6-8mm高强度结构钢板， 其特征在于， 钢板的成分按重量 百分比包括 ： 碳 0.13%， 硅 0.25%， 锰 1.20%， 铜 0.36%， 磷 0.013%， 硫 0.002%， 硼 0.0011%， 钼 0.10%， 铝 0.030%， 余量为铁及不可避免的杂质。 3.根据权利要求1或2所述的一种6-8mm高强度结构钢板， 其特征在于， 钢板的屈服强 度 790-860MPa， 抗拉强度 870-990MPa， 延伸率 17。
5、-26%， -40低温韧性大于 50 焦耳， 钢的平 直度 0.9-1.5mm/m。 4.如权利要求3所述的一种6-8mm高强度结构钢板的制造方法， 其特征在于， 工艺步骤 包括 ： LF 炉外精炼 ； RH 真空脱气 ； 保护加入硼元素 ； 连铸 ； 板坯再加热 ； 粗轧 ； 精轧 ； 精轧板 形控制 ； 淬火 ； 淬火板形控制 ； 回火 ； 矫平 ； 成品钢板。 5. 根据权利要求 4 所述的一种 6-8mm 高强度结构钢板的制造方法， 其特征在于， LF 炉 外精炼， 加热时间 10-20 分钟， 造白渣脱硫， 加入微量合金调整钛含量， 最后加入硼铁合金。 6.根据权利要求4所述的一种6。
6、-8mm高强度结构钢板的制造方法， 其特征在于， 板坯再 加热的均热温度范围 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。 7.根据权利要求4所述的一种6-8mm高强度结构钢板的制造方法， 其特征在于， 粗轧的 开轧温度 1050-1150， 单道次压下率大于 18%， 通过反复再结晶细化奥氏体晶粒。 8.根据权利要求4所述的一种6-8mm高强度结构钢板的制造方法， 其特征在于， 精轧的 开轧温度范围 900-1000 , 单道次压下率大于 15%， 在未结晶奥氏体区施以大变形量， 使。
7、 奥氏体晶粒拉伸成变形带。 9. 根据权利要求 4 所述的一种 6-8mm 高强度结构钢板的制造方法， 其特征在于， 淬火 的加热温度 890-950， 水冷， 冷却速度为 18-35 /s， 钢板形成高密度亚结构， 获得细小均 匀的马氏体显微组织。 10. 根据权利要求 4 所述的一种 6-8mm 高强度结构钢板的制造方法， 其特征在于， 580-650回火 30-120 分钟， 获得细小的回火索氏体微观组织结构。 权 利 要 求 书 CN 103451526 A 2 1/3 页 3 一种 6-8mm 高强度结构钢板及其制造方法 技术领域 0001 本发明涉及钢板制造方法技术领域， 尤其涉及。
8、一种改进 6-8mm 极薄规格高强结构 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， 具体为一种 6-8mm 高强度结构钢板及其制造方法。 背景技术 0002 水泥泵车、 消防云梯和高层救援特种车辆伸长臂使用的屈服强度超过 770MPa 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 6-8mm 极薄规格高强度结 构中板。 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。
9、家标准的 Q345B 和 Q460C 钢级， 平直度 6mm/m 的指标， 已经远远满足不了需求。 采用淬火回火6-8mm极薄规格770MPa级别高强度结构钢板， 臂架较Q345B自重减少17%， 车 体使用服役寿命延长 10 年， 适应现代高空作业需求， 利于全社会技术进步和生活质量的提 高。 发明内容 0003 本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供一种 6-8mm 高强度结构钢板及其 制造方法， 本发明是针对水泥泵车、 消防云梯和高层救援特种车辆伸长臂使用极薄钢板技 术的市场需求， 克服低级别钢材强度寿命等技术的不足， 设计低碳、 锰含量， 加入 0.0012% 硼和 0.08% 的钼。
10、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， 经 过轧制、 淬火和回火技术改善钢强、 韧性和钢板平直度， 获得回火索氏体金相组织， 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现代泵车、 高层消防云梯 和救援作业等伸缩臂结构的制造和使用。 0004 本发明的一种 6-8mm 高强度结构钢板技术方案为， 钢板的成分按重量百分比包 括 ： 碳 0.10-0.25%， 硅 0.15-0.35%， 锰 0.80-1.70%， 铜 0.55%， 磷 0.015%， 硫 0.012%， 硼 0.0005-0.0025%， 钼 0.08-0.45%。
11、， 余量为铁及不可避免的杂质。 0005 优选的， 钢板的成分按重量百分比包括 ： 碳0.13%， 硅0.25%， 锰1.20%， 铜0.36%， 磷 0.013%， 硫 0.002%， 硼 0.0011%， 钼 0.10%， 铝 0.030%， 余量为铁及不可避免的杂质。 0006 钢板的屈服强度 790-860MPa， 抗拉强度 870-990MPa， 延伸率 17-26%， -40低温韧 性大于 50 焦耳， 钢的平直度 0.9-1.5mm/m。 0007 所述的一种 6-8mm 高强度结构钢板的制造方法， 工艺步骤包括 ： LF 炉外精炼 ； RH 真空脱气 ； 保护加入硼元素 ； 连。
12、铸 ； 板坯再加热 ； 粗轧 ； 精轧 ； 精轧板形控制 ； 淬火 ； 淬火板 形控制 ； 回火 ； 矫平 ； 成品钢板。 0008 LF 炉外精炼， 加热时间 10-20 分钟， 造白渣脱硫， 加入微量合金调整钛含量， 最后 加入硼铁合金。 0009 板坯再加热的均热温度范围 1100-1150， 均热时间范围 2.5-4.0 小时， 通过利用 说 明 书 CN 103451526 A 3 2/3 页 4 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。 0010 粗轧的开轧温度 1050-1150， 单道次压下率大于 18%， 通过反复再结晶细化奥氏 。
13、体晶粒。 0011 精轧的开轧温度范围 900-1000 , 单道次压下率大于 15%， 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。 0012 淬火的加热温度 890-950， 水冷， 冷却速度为 18-35 /s， 钢板形成高密度亚结 构， 获得细小均匀的马氏体显微组织。 0013 回火 ： 580-650回火 30-120 分钟， 获得细小的回火索氏体微观组织结构。 0014 本发明的有益效果为 ： 本发明通过特殊轧制、 淬火及回火热处理， 金相组织中 主要为的回火索氏体， 生产的 6-8mm 高强度结构钢板， 适用于高空作业水泥泵车、 消防云 梯和救援梯臂架结构， 达到。
14、了优异的强韧性匹配， 韧脆性转变温度在 -40以下， 平直度 0.9-1.5mm/m。钢板的屈服强度范围 790-860MPa， 抗拉强度范围在 870-990MPa， 通过合理淬 火回火工艺处理， 使钢板具有 770MPa 高的强度消除了组织内应力， 提高了塑韧性指标， 延 伸率能达到17-26%。 本发明与现有技术相比， 板形和性能质量控制方面具有实质性的进步， 实施效果显著。 0015 具体实施方式 ： 为了更好地理解本发明， 下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案， 但是本发明 并不局限于此。 0016 实施例 1 板坯熔炼成份为 ： 碳0.13%， 硅0.25%， 锰1.20%， 。
15、铜0.36%， 磷0.013%， 硫0.002%， 硼 0.0011%， 钼0.10%， 铝 0.030%， 余量为铁及不可避免的杂质。 0017 制造工艺步骤如下 ： （1） LF 炉外精炼 ： 加热时间 15 分钟， 造白渣脱硫， 加入微量合金调整钛含量 ； 最后加入 硼铁合金 ； （2） CD/RH 真空脱气 ： 真空 200Pa 以下处理 20 分钟， 喂线后氩气软吹 10 分钟 ； （3） 板坯加热 ： 均热温度范围 1120， 均热时间范围 3.2 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。 0018 （4） 粗轧 ： 开轧。
16、温度 1120， 单道次压下率大于 23%。通过反复再结晶细化奥氏体 晶粒。 0019 （5） 精轧 ： 温度范围 970 , 单道次压下率大于 18%。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。 0020 （6） 淬火 ： 温度 900， 冷却速度范围 18 /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。 0021 （7） 回火 ： 620， 回火 1.2 小时， 获得细小的会或索氏体微观组织结构。 0022 钢板力学性能 ： 规格 ： 钢板厚度 6mm ； 屈服强度 （MPa） :785 ； 抗拉强度 （MPa） ： 890 ； 断后伸长率 （%） ： 1。
17、8 ； 冷弯 ： 合格 ； V 型纵向冲击功 （-40） : 153J、 157J、 154J。 0023 实施例 2 说 明 书 CN 103451526 A 4 3/3 页 5 板坯熔炼成份为 ： 碳0.20%， 硅0.15%， 锰1.50%， 铜0.50%， 磷0.015%， 硫0.012%， 硼 0.0021%， 钼0.20%， 铝 0.040%， 余量为铁及不可避免的杂质。 0024 制造工艺步骤如下 ： （1） LF 炉外精炼 ： 加热时间 12 分钟， 造白渣脱硫， 加入微量合金调整钛含量 ； 最后加入 硼铁合金 ； （2） CD/RH 真空脱气 ： 真空 200Pa 以下处理 。
18、20 分钟， 喂线后氩气软吹 10 分钟 ； （3） 板坯加热 ： 均热温度范围 1150， 均热时间范围 2.7 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。 0025 （4） 粗轧 ： 开轧温度 1100， 单道次压下率大于 26%。通过反复再结晶细化奥氏体 晶粒。 0026 （5） 精轧 ： 温度范围 960 , 单道次压下率大于 18%。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。 0027 （6） 淬火 ： 温度 920， 冷却速度范围 18 /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。 002。
19、8 （7） 回火 ： 610， 回火 1.1 小时， 获得细小的会或索氏体微观组织结构。 0029 钢板力学性能 ： 规格 ： 钢板厚度 8mm ； 屈服强度 （MPa） :790 ； 抗拉强度 （MPa） ： 870 ； 断后伸长率 （%） ： 19 ； 冷弯 ： 合格 ； V 型纵向冲击功 （-40） : 145J、 143J、 146J。 0030 实施例 3 板坯熔炼成份为 ： 碳0.10%， 硅0.35%， 锰0.80%， 铜0.40%， 磷0.010%， 硫0.008%， 硼 0.0005%， 钼0.40%， 余 量为铁及不可避免的杂质。 0031 制造工艺步骤如下 ： （1） L。
20、F 炉外精炼 ： 加热时间 20 分钟， 造白渣脱硫， 加入微量合金调整钛含量 ； 最后加入 硼铁合金 ； （2） CD/RH 真空脱气 ： 真空 200Pa 以下处理 20 分钟， 喂线后氩气软吹 10 分钟 ； （3） 板坯加热 ： 均热温度范围 1100， 均热时间范围 4 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。 0032 （4） 粗轧 ： 开轧温度 1050， 单道次压下率大于 18%。通过反复再结晶细化奥氏体 晶粒。 0033 （5） 精轧 ： 温度范围 900 , 单道次压下率大于 15%。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。 0034 （6） 淬火 ： 温度 890， 冷却速度范围 30 /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。 0035 （7） 回火 ： 580， 回火 0.5 小时， 获得细小的会或索氏体微观组织结构。 0036 钢板力学性能 ： 规格 ： 钢板厚度 8mm ； 屈服强度 （MPa） :800 ； 抗拉强度 （MPa） ： 900 ； 断后伸长率 （%） ： 17 ； 冷弯 ： 合格 ； V 型纵向冲击功 （-40） : 105J、 108J、 102J。 说 明 书 CN 103451526 A 5 。