本发明涉及一种700mpa含钒高强结构用热轧卷板及其生产方法，属于钢铁生产技术领域。
背景技术：
随着国家建设工业强国战略目标的实施，高强钢结构因其在建筑功能、结构性能和经济效益等方面的显著优势，越来越多的应用于高级建筑和桥梁结构工程等公共设施中。高强度钢材钢结构在材料、构件和结构体系三个层面上都具有明显的优势，而现有技术均存在多种弊端，因此，发展新的强度材料，并通过工艺改进，开发出高强度，且具有良好变形能力的高强钢结构，以促进该类新型绿色节能结构体系的更广泛应用是当前所迫切需求的。
技术实现要素：
为解决以上技术问题，本发明提供一种700mpa含钒高强结构用热轧卷板及其生产方法，本发明所得的热轧卷板强度高、成形性能良好。
本发明提供的技术方案为：
一种700mpa含钒高强结构用热轧卷板，所述热轧卷板的化学成分组成及重量百分含量为：c：0.10～0.13%，si:0.20～0.30%，mn：1.80～1.90%，p≤0.015%，s≤0.010%，v：0.095～0.120%，nb：0.050～0.065%，cr：0.25～0.35%，mo：0.12～0.22%，ti：0.010～0.030%，als：0.020～0.060%，n：0.010～0.015%，余量为fe和不可避免的杂质。
本发明所述热轧卷板厚度为4.0～10.0mm。
本发明所述热轧卷板抗拉强度≥800mpa，屈服强度≥700mpa，延伸率a≥15%。
本发明还提供了一种700mpa含钒高强结构用热轧卷板的生产方法，其包括加热、高压水除鳞、控制轧制、卷曲工序；所述控制轧制工序包括粗轧、精轧工艺。
本发明方法所述所述板坯加热工序，加热温度为1180～1220℃。
本发明方法所述高压水除鳞工序，除鳞水压力为18～22mpa。
本发明方法所述控制轧制工序，粗轧阶段采用5道轧机轧制，出口温度为1020～1060℃；精轧阶段采用7道轧机轧制，精轧入口温度为1005～1035℃，出口温度为830～870℃。
本发明方法所述卷曲工序，卷取温度为460～500℃。
本发明700mpa含钒高强结构用热轧卷板产品标准参照gb/t1591-2008；性能检测方法参考gb/t228.1。
本发明采用v、nb、ti元素进行复合强化，以析出强化为主，辅以相变强化和细晶强化。nb、ti的碳氮化物析出温度较高，可以阻止高温轧制时奥氏体的长大，起到细化晶粒作用，同时还可以起到析出强化的作用；v的析出温度较低，主要以v（c/n）的形式为沉淀起到析出强化的作用。但是，这三种合金元素随着自身与v/n含量的不同，其析出量和析出温度也随之变化。如果添加量过多，则合金元素可能以固溶形式存在，起不到强化作用，同时造成合金元素的浪费，或因析出沉淀相过多，降低材料的塑性；如果添加量过少，则达不到所要求的强化作用。同时，本发明通过合理的轧制工艺，最大程度的发挥合金元素的作用，保证产品轧制时的低变形抗力、轧制后强度升高，同时并兼具良好的成形性能。得到的热轧卷板抗拉强度≥800mpa，屈服强度≥700mpa，延伸率a≥15%。
本发明中各元素作用如下：
c：可以以固溶的形式或以碳化物的形式存在，主要起提高钢强度的作用，但是应用不当时也会降低钢的塑性。
si：具有脱氧作用，同时一部分si以固溶形式存在，可以提高合金的屈服强度和抗拉强度，但是含量过多会降低钢的塑性。
mn：具有脱氧和除s的作用，同时一部分mn以固溶形式存在，可以提高合金的屈服强度、抗拉强度和韧塑性，但是应用不当时也会降低钢的塑性。
p和s：在钢中易形成有害夹杂物，降低钢的韧性和塑性，含量越低越好。
v：可以起到沉淀强化的作用，且效果显著，但是应用不当时也会降低钢的塑性。
cr：可以显著提高耐腐蚀性，同时也可一定程度提高屈服强度和抗拉强度，但是应用不当时也会降低钢的塑性。
nb：可以起到细化晶粒和析出强化的作用。
mo：可以提高钢的强度和耐腐蚀性能，但是应用不当时也会降低钢的塑性。
ti：主要以tin的形式存在，可以固定钢中的n，避免时效脆性，同时还可以起到细化晶粒和析出强化的作用。
als：主要衡量除氧效果的好坏。
n：可以在高温形式tin，起到细化晶粒和析出强化的作用，但是含量过多降低钢的塑性。
附图说明
图1为本发明实例1热轧卷板的金相组织图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板厚度为4.0mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.10%，si:0.20%，mn：1.80%，p：0.011%，s：0.003%，v：0.095%，nb：0.050%，cr：0.25%，mo：0.12%，ti：0.010%，als：0.020%，n：0.010%，余量为fe及不可避免的杂质。
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板生产方法包括转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、卷曲工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢原料经转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸工序得到板坯；
（2）板坯加热工序：将板坯加热至1180℃；
（3）高压水除鳞工序：除磷水压力为18mpa；
（4）控制轧制工序：包括粗轧、精轧工艺。粗轧经5道轧机轧制后，出口温度为1020℃；经热卷箱卷取；精轧采用7道轧机轧制，精轧入口温度1005℃，出口温度为830℃；
（5）卷曲工序：460℃卷取得到热轧卷板。
本实施例热轧卷板的金相组织图如图1（实施例2-8热轧卷板的金相组织图与图1类似，故省略）。
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板力学性能见表1。
实施例2
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板厚度为10.0mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.13%，si:0.30%，mn：1.90%，p；0.015%，s；0.010%，v：0.120%，nb：0.065%，cr：0.35%，mo：0.22%，ti：0.030%，als：0.060%，n：0.015%，余量为fe及不可避免的杂质。
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板生产方法包括转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、卷曲工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢原料经转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸工序得到板坯；
（2）板坯加热工序：将板坯加热至1220℃；
（3）高压水除鳞工序：除磷水压力为22mpa；
（4）控制轧制工序：包括粗轧、精轧工艺。粗轧经5道轧机轧制后，出口温度为1060℃；经热卷箱卷取；精轧采用7道轧机轧制，精轧入口温度1035℃，出口温度为870℃；
（5）卷曲工序：500℃卷取得到热轧卷板。
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板力学性能见表1。
实施例3
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板厚度为6.0mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.12%，si：0.25%，mn：1.85%，p：0.012%，s：0.005%，v：0.10%，nb：0.055%，cr：0.30%，mo：0.15%，ti：0.020%，als：0.035%，n：0.012%，余量为fe及不可避免的杂质。
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板生产方法包括转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、卷曲工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢原料经转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸工序得到板坯；
（2）板坯加热工序：将板坯加热至1220℃；
（3）高压水除鳞工序：除磷水压力为20mpa；
（4）控制轧制工序：包括粗轧、精轧工艺。粗轧经5道轧机轧制后，出口温度为1050℃；经热卷箱卷取；精轧采用7道轧机轧制，精轧入口温度1025℃，出口温度为840℃；
（5）卷曲：490℃卷取得到热轧卷板。
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板力学性能见表1。
实施例4
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板厚度为8.5mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.10%，si:0.22%，mn：1.87%，p；0.010%，s；0.010%，v：0.110%，nb：0.060%，cr：0.27%，mo：0.22%，ti：0.029%，als：0.050%，n：0.014%，余量为fe及不可避免的杂质。
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板生产方法包括转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、卷曲工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢原料经转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸工序得到板坯；
（2）板坯加热工序：将板坯加热至1210℃；
（3）高压水除鳞工序：除磷水压力为19mpa；
（4）控制轧制工序：包括粗轧、精轧工艺。粗轧经5道轧机轧制后，出口温度为1040℃；经热卷箱卷取；精轧采用7道轧机轧制，精轧入口温度1035℃，出口温度为850℃；
（5）卷曲工序：470℃卷取得到热轧卷板。
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板力学性能见表1。
实施例5
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板厚度为5.0mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.125%，si:0.30%，mn：1.80%，p；0.015%，s；0.007%，v：0.105%，nb：0.052%，cr：0.33%，mo：0.20%，ti：0.022%，als：0.025%，n：0.013%，余量为fe及不可避免的杂质。
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板生产方法包括转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、卷曲工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢原料经转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸工序得到板坯；
（2）板坯加热工序：将板坯加热至1185℃；
（3）高压水除鳞工序：除磷水压力为21mpa；
（4）控制轧制工序：包括粗轧、精轧工艺。粗轧经5道轧机轧制后，出口温度为1020℃；经热卷箱卷取；精轧采用7道轧机轧制，精轧入口温度1010℃，出口温度为870℃；
（5）卷曲工序：465℃卷取得到热轧卷板。
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板力学性能见表1。
实施例6
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板厚度为7.5mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.13%，si:0.28%，mn：1.82%，p；0.005%，s；0.004%，v：0.095%，nb：0.063%，cr：0.30%，mo：0.12%，ti：0.027%，als：0.040%，n：0.011%，余量为fe及不可避免的杂质。
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板生产方法包括转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、卷曲工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢原料经转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸工序得到板坯；
（2）板坯加热工序：将板坯加热至1200℃；
（3）高压水除鳞工序：除磷水压力为18mpa；
（4）控制轧制工序：包括粗轧、精轧工艺。粗轧经5道轧机轧制后，出口温度为1055℃；经热卷箱卷取；精轧采用7道轧机轧制，精轧入口温度1020℃，出口温度为865℃；
（5）卷曲工序：480℃卷取得到热轧卷板。
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板力学性能见表1。
实施例7
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板厚度为9.0mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.115%，si:0.27%，mn：1.90%，p；0.014%，s；0.008%，v：0.115%，nb：0.057%，cr：0.25%，mo：0.18%，ti：0.025%，als：0.055%，n：0.015%，余量为fe及不可避免的杂质。
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板生产方法包括转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、卷曲工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢原料经转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸工序得到板坯；
（2）板坯加热工序：将板坯加热至1195℃；
（3）高压水除鳞工序：除磷水压力为20.5mpa；
（4）控制轧制工序：包括粗轧、精轧工艺。粗轧经5道轧机轧制后，出口温度为1025℃；经热卷箱卷取；精轧采用7道轧机轧制，精轧入口温度1005℃，出口温度为835℃；
（5）卷曲工序：495℃卷取得到热轧卷板。
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板力学性能见表1。
实施例8
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板厚度为10.0mm，其化学成分组成及质量百分含量为：c：0.12%，si:0.20%，mn：1.89%，p；0.007%，s；0.002%，v：0.110%，nb：0.065%，cr：0.31%，mo：0.14%，ti：0.030%，als：0.030%，n：0.010%，余量为fe及不可避免的杂质。
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板生产方法包括转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、控制轧制、卷曲工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢原料经转炉冶炼、lf精炼、板坯连铸工序得到板坯；
（2）板坯加热工序：将板坯加热至1215℃；
（3）高压水除鳞工序：除磷水压力为22mpa；
（4）控制轧制工序：包括粗轧、精轧工艺。粗轧经5道轧机轧制后，出口温度为1030℃；经热卷箱卷取；精轧采用7道轧机轧制，精轧入口温度1030℃，出口温度为860℃；
（5）卷曲工序：460℃卷取得到热轧卷板。
本实施例700mpa含钒高强结构用热轧卷板力学性能见表1。
表1.实施例1～8热轧卷板力学性能