用于生產熱軋鋼產品的方法及熱軋鋼技術

本發明專利技術涉及用于由鋼生產熱軋鋼的方法，按重量百分比計其組成為C?0.075-0.12%、Si?0.1-0.8%、Mn?0.8-1.7%、Al?0.015-0.08%、P小于0.012%、S小于0.005%、Cr?0.2-1.3%、Mo?0.15-0.80%、Ti?0.01-0.05%、B?0.0005-0.003%、V?0.02-0.10%、Nb小于0.3%、Ni小于1%、Cu小于0.5%，剩余部分為鐵和不可避免的雜質。本發明專利技術具體地涉及對其進行回火退火的直接淬火的馬氏體片狀鋼，即回火鋼以及它們的生產。根據本發明專利技術的熱軋鋼在直接淬火處理之后具有優異的回火耐受性，其中通過回火，進一步使得高強度（Rp0.2≥890MPa）同時地與良好的沖擊韌性（Charpy?V（-20℃）≥37J/cm2）和折邊性以及良好的焊接性結合。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于生產熱軋鋼產品的方法及熱軋鋼
技術介紹
本專利技術具體地涉及對其進行回火退火(temper annealing)的直接淬火的(directquenched)馬氏體片狀鋼(martensitic sheet-like steel),即回火鋼以及它們的生產。本專利技術的目的是用于生產根據權利要求1所述的熱軋鋼的方法。本專利技術的目的也是根據權利要求19所述的熱軋鋼。從EP1860205A1中知道了具有拉伸強度大于980MPa的馬氏體熱軋鋼，這種鋼能夠容易被機械切割。按重量百分比計這種鋼的組成為:0.03%-0.10%的碳C、0.2%-2.0%的硅Si,0.5%-2.5% 的錳 Mn,0.02%_0.10% 的鋁 Α1、0.20%-1.5% 的鉻 Cr,0.1-0.5% 的鑰 Mo,并且可以向其中進一步加入0.0005%-0.005%的硼Β、0.1%-2.0%的鎳N1、和0.0005%-0.0050%的鈣Ca。這種鋼是在低于400°C的溫度下(例如，在250°C -300°C的溫度下)通過直接淬火生產的。沒有對這種鋼進行回火退火(temper annealing)。該公開的目的是在沒有沉淀硬化合金元素(如鈦T1、鈮Nb、釩V)的情況下，以及通過降低碳C含量并增加鑰MO含量來實現機械性能。根據該教導，鑰MO的作用在0.5%Mo的上限終止，此后使其合金化無意義地提高成本。另外，該公開教導可以加入0.1%-2.0%的鎳。這種已知鋼組分和方法的缺點是其至給出的鋼不適宜在應用場所用作結構鋼(建筑鋼，structural steel)，因為它的伸長率和沖擊韌性不是特別好。在所討論的鋼中，難以改進伸長率和沖擊韌性，因為它不是特別回火耐受的。此外，一個缺點是它不是非常適合在使用期間必須長時期處于450-600 V的溫度范圍內的鋼產品，由于較高的回火脆性(uppertemper brittleness)這是 一個危險溫度范圍。在不同的使用狀態下,鋼可以經受這種溫度范圍，如在熱處理中，或在其中鋼結構被再次加熱(通過加熱修正形狀)的情況下，或其中在所述溫度范圍內發生緩慢冷卻的退火的罩式爐退火期間。當經受較高的回火脆性時，鋼在室溫下變脆，從而沒有什么用處。除了其他情況以外，回火脆性引起在晶界處形成原子分離(atomic segregation),這使得結構減弱。此外，通常已知的是傳統的回火鋼，其碳含量較高(如C水平為0.12%-0.18%)和/或在這些回火鋼中用比根據本專利技術的熱軋鋼中更多的鎳N1、銅Cu或鈮Nb合金化。對于回火鋼，特別是直接淬火的回火鋼而言，難以在同一鋼中以良好水平同時實現所有重要的性質(如屈服強度、伸長率、沖擊韌性、折邊性(flangeability)和回火耐受性)。
技術實現思路
本專利技術的目的是消除與已知技術相關的缺點以及實現高強度的熱軋鋼，在直接淬火工藝之后所述高強度的熱軋鋼具有很高的回火耐受性，其中通過回火，進一步使更高的強度(Rp0.2彡890MPa)同時與良好的沖擊韌性(CharpyV (_20°C)彡37J/cm2)和折邊性以及良好的焊接性結合。本專利技術的另一個目的是提供涉及回火處理的盡可能簡單的熱軋鋼的生產方法，SP根據本專利技術的熱軋鋼對于回火必須盡可能的堅固(robust)，或容易回火，其中優選進行回火處理。例如，對于回火溫度和用于回火的時間而言，鋼并不是關鍵性的，而且它對于較高回火脆性的趨勢較低。為了實現本專利技術的目的，根據本專利技術的方法其特征在于，它被安排為鋼板，按重量百分比計其組成為 C 0,075-0.12% Si 0.1-0.8% Mn 0.8-1.7% Al 0.015-0.08%P 小于.0.012% S 小予 0.005% Cr 0.2-1.3% Mo 0.15-0.80% Ti 0.01-0.05% B 0.0005-0.003% V0.02-0.10% Nb 小于0.3% Ni 小于1% Cu 小于0.5%剩余部分為Fe和不可避免的雜質，在該方法中將鋼板加熱至1200-1350° C的奧氏體化溫度，并熱軋至所需厚度，使得在最終道次(last pass)所述鋼板的軋棍溫度為760-960° C,在所述最終道次之后使用一步法以30-150° C/s的冷卻速率冷卻至最高為300° C的溫度來進行直接淬火，所述直接淬火是在所述最終熱軋輥道次之后最遲15s進行的，以及在200-700° C的溫度下回火退火最多24小時。根據本專利技術方法的優選實施方式在權利要求2-18中給出。根據本專利技術方法的結果是，熱軋鋼的微觀結構優選回火馬氏體，即在鋼中由于直接淬火，形成基本上馬氏體的微觀結構，此后，使鋼經受回火退火，其中最終結果是其沖擊韌性和強度具有期望水平的熱軋鋼產品。 根據本專利技術方法的最大優點是回火退火，它顯著改善了鋼產品的沖擊韌性和伸長率，易于在根據本專利技術的熱軋鋼上實施。鋼的強度和沖擊韌性特性對于回火溫度和時間的改變以及對于回火之后薄板的冷卻速率都不敏感。使用直接淬火還實現了鋼的良好的折邊性，與傳統熔爐淬火鋼(furnace-quenched steel)相比,對于直接淬火的回火鋼而言這通常更難以實現。為了實現本專利技術的目的，具體地，根據本專利技術的熱軋鋼組分的特征在于碳C含量和錳Mn含量較低，在給出的范圍內，并且另外地，在鋼中總是用給出含量的硼B、釩V和鈦Ti合金化，以便可以實現本專利技術的目的。使鈮Nb合金化不是絕對必要的，并且如果使鈮Nb合金化，那么它的含量是有限的。另外地，鎳Ni含量和銅Cu含量可以非常低，甚至是雜質水平。合金元素的顯著性和作用將在本說明書的具體實施方式部分進一步描述。熱軋鋼的性質在獨立權利要求19中給出。熱軋鋼的優選實施方式在權利要求20-36中給出。除了高強度以外，根據本專利技術的熱軋鋼的最大優點是，使用根據本專利技術的方法，可以同時產生良好水平的熱軋鋼的沖擊韌性和折邊性。另外地，根據本專利技術的熱軋鋼具有特別的回火耐受性，例如，由于它的組·成使高強度馬氏體鋼能夠在罩式爐中回火，另外地，同時有效地限制較高回火脆性的有害作用。實際上，鋼的沖擊韌性特性是優異的(如由焊縫的HAZ (熱影響區，heat affected zone)面積測定的),這對于建筑鋼的應用而言是特別重要的。這種鋼也十分適合特別地用于起重機的焊接吊桿結構。另外地，由于良好的焊接性和折邊性，該鋼具有優異的使用性。在本專利技術中，出乎意料地發現，使用所述組分獲得了鋼，在直接淬火之后，所述鋼甚至在典型地用于回火鋼的較高回火脆性的溫度區(450°C -600°C)中進行回火退火，盡管如此在結構鋼中實現了本專利技術的目的。附圖說明現在將通過實施例，還參照附圖更加詳細地描述本專利技術，其中圖1以時間-溫度曲線方式示出了根據本專利技術方法的優選實施方式的主要步驟，其中本方法過程步驟的參考號是:1=爐加熱，2=預軋制，3=帶材軋制，4=直接淬火，5=卷曲，6=回火退火，圖2示出了焊接試驗的設置，其示出了熔合線FL的測量點，圖3示出處于回火馬氏體狀態的根據本專利技術的熱軋鋼的顯微結構，以及圖4以時間-溫度曲線方式示出了根據本專利技術方法的另一個優選實施方式的主要步驟，其中本方法過程步驟的參考號是:1=爐加熱，2=預軋制，3=帶材軋制，4=直接淬火，本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.06.07 FI 201002391.種用于生產熱軋鋼產品的方法，其特征在于，它被安排為鋼板，按重量百分比計其組成如下2.據權利要求1所述的用于生產熱軋鋼產品的方法，其特征在于，將所述鋼在450-599° C的溫度下回火退火(6)。3.據權利要求1所述的用于生產熱軋鋼產品的方法，其特征在于，將所述鋼在200-449° C的溫度下回火退火(6)。4.據權利要求1所述的用于生產熱軋鋼產品的方法，其特征在于，將所述鋼在600-650° C的溫度下回火退火(6)。5.據權利要求1-4中任意一項所述的用于生產熱軋鋼產品的方法，其特征在于，將所述鋼以最多120° C/s的速度直接淬火(4)。6.據權利要求1-5中任意一項所述的用于生產熱軋鋼產品的方法，其特征在于，將所述鋼直接淬火(4)至最高130° C的最終溫度。7.據權利要求1-6中任意一項所述的用于生產熱軋鋼產品的方法，其特征在于，所述熱軋鋼產品是帶鋼，在直接淬火(4)之后，將所述帶鋼卷曲(5)，并且隨后回火退火(6)。8.據權利要求1-7中任意一項所述的方法,其特征在于,在所述方法中，它被安排為鋼板，按重量百分比計其V含量是0.04-0.10%，并且按重量百分比計Nb含量是0.005%。9.據權利要求1-7中任意一項所述的方法，其特征在于，在所述方法中，它被安排為鋼板，按重量百分比計其V含量是0.04-0.10%,并且按重量百分比計Nb含量是0.008-0.03%。10.據權利要求1-7中任意一項所述的方法，其特征在于，在所述方法中，它被安排為鋼板，按重量百分比計其V含量是0.02-0.03%,并且按重量百分比計Nb含量是0.008-0.03%。11.據權利要求1-10中任意一項所述的方法，其特征在于，在所述方法中，它被安排為鋼板，按重量百分比計其Mo含量是0.30-0.80%。12.據權利要求1-11中任意一項所述的方法，其特征在于，在所述方法中，它被安排為鋼板，按重量百分比計其Ni含量小于0.1%，更優選小于0.05%。13.據權利要求1-12中任意一項所述的方法,其特征在于,在所述方法中，它被安排為鋼板，按重量百分比計其Cu含量小于0.05%。14.據權利要求1-13中任意一項所述的方法,其特征在于,在所述方法中，它被安排為鋼板，按重量百分比計其C含量是0.08-0.11%，更優選0.09-0.11%。15.據權利要求1-14中任意一項所述的方法,其特征在于,在所述方法中，它被安排為鋼板，按重量百分比計其Si含量是0.1-0.4%，更優選0.1-0.3%。16.據權利要求1-15中任意一項所述的方法,其特征在于,在所述方法中，它被安排為鋼板，按重量百分比計其Mn含量是0.8-1.4%，更優選1.0-1.2%。17.據權利要求1-16中任意一項所述的方法,其特征在于,在所述方法中，它被安排為鋼板，按重量百分比計其Cr含量是0.5-1.3%，更優選0.8-1.2%。18.據權利要求1-17中任意一項所述的方法，其特征在于，按重量百分比計所述鋼的 B 含量是 0.0008-0.002%。19.種熱軋鋼， 按重量百分比計其組成為C0.075-0.12% Si0.1-0.8% M...

【專利技術屬性】
技術研發人員：亞爾科·溫帕里，托米·利馬泰嫩，米科·黑米拉，阿里·希爾維，亞科·薩沃拉，尤哈·庫奧帕拉，薩卡里·蒂希寧，佩伊維·塔米寧，泰穆·佩爾托寧，
申請(專利權)人：羅奇鋼鐵公司，
類型：
國別省市：