一種1400MPa級(jí)超高強(qiáng)合金鋼及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種1400MPa級(jí)超高強(qiáng)合金鋼及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]
近年來，許多大型國(guó)防工程用裝備的制造對(duì)14 O O MP a級(jí)超高強(qiáng)合金鋼板的使用越來越多，過去大多數(shù)用滿足GB/T16270的Q960級(jí)鋼板，其屈服強(qiáng)度大于960MPa，抗拉強(qiáng)度在980-1150MPa區(qū)間，強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了超高強(qiáng)度要求，并且在制造和使用過程中要求鋼板具有較低的表面剩磁和高耐磨性。因此迫切需要開發(fā)一種強(qiáng)度更高、低溫沖擊韌性好、易焊接、低剩磁值、高硬度的1400MPa級(jí)超高強(qiáng)合金鋼板。
[0003]CN 102286687 A披露了《一種爐卷乳機(jī)生產(chǎn)高強(qiáng)板Q960的制造方法》，其特征在于該方法包括以下步驟:
1)在冶煉工藝方面，采用轉(zhuǎn)爐煉鋼，頂?shù)蛷?fù)合吹煉深脫碳；采用RH真空處理進(jìn)
一步脫碳，并進(jìn)行微合金化，得到符合要求的鋼坯；鋼坯的化學(xué)成分重量百分比為:C0.12-0.20 %、Mn 0.80-1.60 %、S1.02~0.40、P 彡 0.015、S 彡 0.005、B0.001-0.003，并添
加適量的Cr、Mo、V、Ni合金元素，且滿足碳當(dāng)量Ceq = +Mn/6+Cr/5+Mo/4+V/14+Ni/4O+Si/24 ^ 0.60 ；
2)在乳制工藝方面，采用爐卷乳機(jī)進(jìn)行控制乳制，乳前鋼坯加熱溫度為1150?
12500C，每道壓下量為10~25%，壓下溫度為900~1200°C，卷取爐溫度為< 1000°C。
[0004]上述的方法所生產(chǎn)的高強(qiáng)板Q960，其屈服強(qiáng)度在960Mpa以上，不能滿足更高強(qiáng)度的要求，因此，需要對(duì)現(xiàn)有的鋼板乳制工藝進(jìn)行改進(jìn)，生產(chǎn)一種強(qiáng)度更高、低溫沖擊韌性好、易焊接、低剩磁值、尚硬度的1400MPa級(jí)超尚強(qiáng)合金鋼板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用鐵水預(yù)處理、真空脫氣精煉、控制乳制技術(shù)、淬火回火工藝制造6-60_規(guī)格1400MPa級(jí)超高強(qiáng)合金鋼板，滿足國(guó)防裝備制造對(duì)超高強(qiáng)低磁型合金鋼的要求。
[0006]本發(fā)明針對(duì)我國(guó)國(guó)防裝備用超高強(qiáng)鋼板技術(shù)市場(chǎng)需求，改善了低級(jí)別鋼材Q960強(qiáng)度與耐磨性技標(biāo)的不足，采用低P、S，Mo、Cr、N1、B合金設(shè)計(jì)，利用轉(zhuǎn)爐快速冶煉，經(jīng)過LF爐外精煉和RH脫氣精煉，改進(jìn)鋼水純凈度，提供一種經(jīng)過控制乳制、淬火和回火技術(shù)改善鋼板強(qiáng)度、低溫沖擊韌性的方法，獲得回火馬氏體金相組織。
[0007]本發(fā)明主要成分:C:0.18-0.25% ；S1:0.40-0.65% ；Mn:1.10-1.40% ；P ( 0.009% ；S 彡 0.002% ；Cr:0.30-0.80% ；N1:0.20-0.60% ；Mo:0.20-0.60% ；B:0.0008-0.0025% ；Ti:0.020-0.035% ;其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0008]上述的成分中，其Cr+Ni+Mo總含量彡0.70%。
[0009]本發(fā)明的工藝步驟包括:
KR鐵水預(yù)處理；轉(zhuǎn)爐冶煉；LF爐外精煉；RH真空脫氣；板坯加熱；粗乳；精乳；淬火回火。
[0010]具體為下述的步驟:
KR鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一脫氧合金化一CAS — LF精煉一RH — CCM —切割定尺檢查—鑄坯堆垛緩冷48小時(shí)一鑄坯加熱一高壓水除鱗一粗乳一精乳一矯直一拋丸一淬火一回火一矯直一切割、取樣一檢驗(yàn)一成品。
[0011]更具體的步驟如下:
(1)KR鐵水預(yù)處理:S含量控制低于0.002% ；
(2)轉(zhuǎn)爐冶煉:B0F氧氣氬氣頂?shù)讖?fù)吹脫C，采用液壓滑板擋渣；
(3)LF爐外精煉:加熱時(shí)間15-18分鐘；
(4)RH真空脫氣:小于200Pa真空度下處理20分鐘，喂線后氬氣軟吹10-12分鐘；
(5)板坯加熱:均熱溫度范圍1180-1200°C，均熱時(shí)間范圍3.8-4.0小時(shí)；
(6)粗乳:開乳溫度1020-1050。。；
(7)精乳:開乳溫度范圍980-1000°C，終乳溫度范圍840-850°C，高壓水噴打1_3次，
減薄表面氧化鐵皮；
(8)淬火:加熱溫度890-910°C，水冷冷卻速度范圍20-35°C/s。形成高密度亞合金，獲得細(xì)小均勻的馬氏體顯微組織；
(9)回火:200-280°C回火 180-200 分鐘。
[0012]與【背景技術(shù)】中的Q960生產(chǎn)方法相比，采用本發(fā)明生產(chǎn)6-60_超高強(qiáng)合金鋼板，達(dá)到了優(yōu)異的強(qiáng)韌性匹配，_40°C低溫沖擊韌性優(yōu)良。通過控制乳制、淬火及回火熱處理，金相主要為回火馬氏體組織，抗拉強(qiáng)度> 1400MPa，屈服強(qiáng)度> 1170MPa，_40°C橫向低溫沖擊功> 50J，表面布氏硬度> 430HBW，表面剩磁< 15GS。本發(fā)明的鋼板其強(qiáng)度更高、低溫沖擊韌性好、易焊接、低剩磁值、可達(dá)到HOOMpa級(jí)超高強(qiáng)度。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更了解本發(fā)明，但并不因此限制本發(fā)明。
[0014]實(shí)施例1
板坯熔煉成份為:
C:0.18% ；Si:0.45% ；Mn:1.30% ；P:0.008% ；S:0.002% ；Cr:0.55% ；N1:0.45% ；Mo:0.25% ；B:0.0012% ；T1:0.023%，Cr+Ni+Mo:1.25%，其余為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)。
[0015]板坯均熱溫度(°C):1180 ;均熱時(shí)間(小時(shí)):3.9 ;粗乳溫度(°C):1030 ;精乳開乳溫度(0C ):980 ;精乳終乳溫度(0C ):840 ;高壓水噴打次數(shù)(次):3 ;淬火加熱溫度(V ):900 ;冷卻速度(°C /s):32 ;回火溫度(°0:255，回火時(shí)間(分鐘):185 ；
其詳細(xì)的步驟如下:
(1)KR鐵水預(yù)處理:S含量控制低于0.002% ；
(2)轉(zhuǎn)爐冶煉:B0F氧氣氬氣頂?shù)讖?fù)吹脫C，采用液壓滑板擋渣； (3)LF爐外精煉:加熱時(shí)間16分鐘左右；
(4)RH真空脫氣:小于200Pa真空度下處理20分鐘，喂線后氬氣軟吹10分鐘左右；
(5)板坯加熱:均熱溫度范圍1180°C，均熱時(shí)間范圍3.9小時(shí)；
(6)粗乳:開乳溫度10300C;
(7)精乳:開乳溫度范圍980°C，終乳溫度范圍840°C，高壓水噴打3次，減薄表面氧化鐵皮；
(8)淬火:加熱溫度900°C，水冷冷卻速度范圍32°C/s。形成高密度亞合金，獲得細(xì)小均勻的馬氏體顯微組織；
(9)回火:255°C回火185分鐘。
[0016]鋼板性能:
規(guī)格:鋼板厚度6mm;屈服強(qiáng)度(MPa):1180 ;抗拉強(qiáng)度(MPa):1490 ;斷后伸長(zhǎng)率(％):
17;V型橫向沖擊功(_40°C): 55J、58J、60J (試樣尺寸5X 10X 55mm);表面布氏硬度(HBW):450 ;鋼板表面剩磁(GS):12 ；
實(shí)施例2
板坯熔煉成份為:
C:0.20%，S1:0.48%，Mn:1.35%，P:0.005%，S:0.001%，Cr:0.60% ；N1:0.30% ；Mo:0.30% ；B:0.0018% ；T1:0.030%，Cr+