摘  要：介绍了本钢薄板坯连铸连轧600 MPa级冷成型用BGS600 MC热轧高强度钢板的产品设计、冶炼和轧制工艺、性能及典型应用。研究表明，BGS600 MC热轧高强度钢板除强度大幅度提高外，同时又具有良好的冷弯性能、冲击韧性和焊接性能，可广泛应用于工程机械、车辆等领域。

关键词：冷成型用；高强度；热轧钢板

1  基本情况

    高强钢的使用可使钢材的厚度减薄、从而减轻结构部件的重量。对于制造车辆部件、起重运输设备的企业，钢材重量减轻会使产品提高有效载荷，降低燃耗，使搬运费用降低，从而使产品具有更强的竞争力。因此高强钢的使用具有很大市场潜力。

    本钢利用钛、铌微合金化和适当的控轧控冷技术，在1 880 mm薄板坯连铸连轧机组上成功开发了屈服强度为600 MPa级的BGS600 MC低碳微合金高强度钢板，该钢板除强度大幅度提高外，同时又具有良好的冷弯性能、抗冲击性能，可广泛应用于工程机械、车辆等领域。BGS600 MC高强度钢板已应用在高空作业车吊臂、支架及道路清障车吊臂等位置上，使用性能优良，受到了用户的赞誉。

    本钢薄板坯连铸连轧为R2+F5布置形式，见图1。铸坯经软压下后，厚度为85 mm或70mm，板坯通过辊底式加热炉，加热至1 050～1 150℃，经高压水除鳞及E1立辊轧机控宽，再通过2架粗轧机将板坯轧至11～34 mm厚。在粗轧机后设保温罩和中间冷却系统，中间坯经切头飞剪及精轧除鳞，由5架精轧机轧至厚度为0．8～12．7 mm的钢带。

2  技术要求

本钢BGS600MC钢板化学成分、力学和工艺性能要求见表1、表2。

    冷成型用的高强钢板除要求强度和成型性外，还要求具有良好的焊接性能和冲击韧性。

3  合金成分设计

    成分设计上采用了低的碳含量，低的硫含量以及硫化物的球化处理。采用Ti、Nb复合微合金化，添加适量的Mo，配合热连轧的控轧控冷，通过细晶、析出和相变强化机制，保证钢板获得要求的性能，关键成分控制如下。

    碳：ω(C)要求0．04％～0．07％，采用低的碳含量，以保证钢板具有良好的成型性、高的韧性和焊接性能。

    锰：ω(Mn)应控制在1．50％以卜，除提高强度外，锰可提高奥氏体的稳定性，在一定冷速下，抑制奥氏体向铁素体和珠光体转变，使Bs点卜降，有利于贝氏体板条的形成和细化，同时还可降低析出碳化物的尺寸，促进沉淀强化效应。

    钼：ω(Mo)要求0．08％～0．15％，钼使铁素体和珠光体区域右移，降低γ→α转变温度，抑制多边形铁素体和珠光体形核，促进高密度位错亚结构的形成，提高钢板的屈服强度。

    铌：ω(Nb)在0．04％以上，起细化晶粒和沉淀强化作用，铌可提高再结晶温度，通过TMCP可有效细化晶粒，改善因析出强化造成的韧性降低，从而使钢板获得高强度、高韧性的综合性能。

    钛：ω(Ti)要求0．08％～0．12％，钛可细化奥氏体晶粒，改善热影响区的韧性和冷弯性能，通过TiC的析出可大幅度的提高强度。

    硫含量及硫化物形态控制：为保证在高强度下钢板具有良好的冷弯性能，ω(S)要求不大于0．004％，并通过喂硅钙线对硫化物进行球化处理，同时降低钢中的氧含量。

4  冶炼、轧制工艺

4．1  工艺流程

    铁水脱硫→转炉冶炼→LF处理(喂硅钙线)→薄板坯连铸→辊底式炉升温均热→1 880 mm轧机控轧→层流冷却→卷取→取样→机能检验→剪切→包装。

4．2  冶炼工艺

    为了保证钢水达到超低硫，采用了铁水预处理、LF炉精炼丁艺，并通过喂硅钙线对硫化物进行球化处理，化学成分见表3。

4．3  轧制工艺

    铸坯厚度85 mm，主要轧制工艺制度见表4。

5   试制结果

5．1  力学性能和工艺性能检验结果

5．1．1  钢卷尾部力学性能和工艺性能检验结果

在钢卷尾部6 m处取样，进行力学性能和工艺性能检验，检验结果见表5。

  通过表5可见，各项性能指标完全符合设计要求，其中厚度3．0～5．0 mm钢板的屈服强度超过了700 MPa，半试样平均冲击功可达标准值的2倍。

5．1．2   d=0的冷弯试验结果

    对厚度6．0、5．0、4．0、3．0 mm的BGS600MC钢板进行了180⁰宽度6=50 mm，d=0的横向弯曲试验，结果全部合格。表明试验钢板除强度达到了600 MPa和7 00MPa要求外，还具有优良的冷弯成型性能。

5．1．3  沿钢带长度方向强度波动情况

    为了考察同一卷钢带沿长度方向强度波动情况，我们对厚度4.0 mm总长为474 m的钢带分段取样，进行拉伸试验，检验结果见图2。从图2可看出，BGS600MC沿板卷长度方向强度全部符合设计要求，并有较大富裕量，通卷强度波动不大，其中通卷屈服强度波动值小于30 MPa，通卷抗拉强度波动值小于25 MPa。

5．1．4  系列冲击试验

    采用5．0 mm×10 mm×55 mm的半试样，进行了纵、横向夏比V型系列冲击试验，图3为BGS600MC系列冲击曲线，可见－60℃以上，随着温度的降低，冲击功下降速度较慢，－60℃横向冲击功仍可达30 J以上，根据断口情况分析，该钢板的韧脆转折温度在－60℃以下，可见BGS600MC具有良好的冲击韧性。

5．2  金相组织和夹杂检验

    表6为金相检验结果，图4为金相组织照片，图5为夹杂物照片，BGS600MC金相组织为贝氏体加铁素体，没有珠光体，其中贝氏体含量约50％，组织均匀、细小，没有混晶现象，A类夹杂均为0级，达到设计要求，表明冶炼、轧制工艺是合理的，能够满足BGS600MC钢板的性能要求。

BGS600MC是含Nb的微合金钢，其有效避免了薄板坯连铸连轧机组容易出现的混晶现象，一是利用粗轧阶段温度较高施以较大的道次变形量，生产中要求保证一定的粗轧变形量以促使变形奥氏体充分再结晶；二是本钢薄板坯连铸连轧为R2+F5布置形式，粗轧和精轧之间有22 m的间距，可提供更多的时间使变形奥氏体充分再结晶。为了保证精轧阶段未再结晶区轧制的累积变形量，生产中采用厚度较厚的85 mm连铸坯，并合理分配道次变形量，轧后经快速冷却，从而得到更加细化的组织。

6  用户使用情况

    本钢薄板坯连铸连轧机组生产的BGS600MC高强度钢板，已应用在高空作业车吊臂、支架及道路清障车吊臂等位置上，在折弯、焊接等加上过程和使用过程中未出现任何质量问题，使用性能优良，受到了用户的赞誉。

7  结  论

    (1)本钢薄板坯连铸连轧开发试制的600MPa级冷成型用BGS600MC热轧高强度钢板化

学成分、轧制工艺设计合理，各项性能指标完全符合设计要求。

    (2)BGS600MC钢板除强度大幅度提高外，同时又具有良好的冷弯性能、冲击韧性和焊接性能，可广泛应用于工程机械、车辆等领域。

    (3)本钢薄板坯连铸连轧机组生产的BGS600MC高强度钢板，已应用在高空作业车吊臂、支架及道路清障车吊臂等位置上，使用性能优良，受到了用户的赞誉。