[發明專利]屈服強度550MPa級低裂紋敏感性鋼板及其制造方法

無效

• 申請號: 200710093978.7
• 申請日: 2007-07-23
• 公開（公告）號: CN101353759A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 姚連登;朱巖;賀達倫;胡聆;趙小婷;吳扣根
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C22C38/16;C22C38/32;C22C38/38;C22C38/54;C22C38/58;B22D11/16;B21B37/00;C21D8/02
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所
• 代理人: 章鳴玉

技術領域

本發明涉及高強度結構鋼，具體地說，本發明涉及屈服強度550MPa級的低裂紋 敏感性鋼板。

背景技術

對于機械結構和工程建設所使用的高強鋼，為了便于焊接和簡化焊接工藝，希望 鋼的焊接裂紋敏感性指數Pcm盡可能低，以達到焊前無需預熱的目的，這種鋼被稱為 低焊接裂紋敏感性高強鋼，也稱CF鋼。它是一類具有優良焊接性能和低溫韌性的低 合金高強度鋼，其優點在于焊前不預熱或稍加預熱而不產生裂紋，主要是解決了大型 鋼結構件的焊接施工問題，一般要求鋼的Pcm≤0.20％。

降低Pcm的唯一手段就是減少碳和合金元素的加入量，而對于采用淬火+回火工 藝生產的高強鋼來說，減少碳和合金元素的加入量將不可避免地帶來鋼強度的降低， 若采用熱機械控制軋制與控制冷卻技術(TMCP)，則可以彌補這種缺陷，此外，相對 于調質(淬火+回火)工藝，熱機械控制軋制與控制冷卻技術(TMCP)還具有細化 晶粒從而提高鋼的低溫韌性的好處。

目前，采用TMCP技術生產的低焊接裂紋敏感性鋼的合金成分一般是 Mn-Mo-Nb-Cu-Ni-V-B系或Mn-Mo-Nb-Cu-Ni-B系。如中國專利公開公報CN1396294 公開了一種低焊接裂紋敏感性高強鋼，其化學成分為：C：0.02～0.13％、Mn：0.60～ 1.80％、Si：0.10～0.60％、Ti：0.005～0.025％、Al≤0.01％、Ti：0.005～0.025％、N： 0.0020～0.0060％、B：0.0005～0.0020％、Nb：0.008～0.040％及Ni≤0.55％、V≤0.10％、 Cu≤0.65％、Mo≤0.50％、Zr≤0.040％、RE≤0.020％中的兩種或兩種以上，Pcm＝0.33％； 又如中國專利公開公報CN1932063A涉及鋼種的化學成分為：C：0.06～0.09％、Si：0.15～ 0.55％、Mn：1.00～1.60％、P≤0.015％、S≤0.006％、Ni：0.15～0.40％、Cr≤0.30％、 Mo≤0.30％、Cu≤0.30％、V：0.02～0.06％、Nb：0.005～0.05％、Als：0.010～0.040％， Pcm＝0.25％。

上述公開的兩種鋼種的合金元素設計分別為Mn-Mo-Cu-Ni-Nb-V-B系和 Mn-Mo-Cr-Cu-Ni-Nb-V-B體系，由于Mo和Ni均為貴重合金，因此從添加的合金元素 的種類和加入的總量來分析，這兩種鋼種冶煉成本較高，且分別要求對鋼板進行淬火 +回火和回火處理，制造工序復雜。

為了解決以上問題，本發明者采用Mn-Nb-Cr-Mo-Cu-Ni-Ti系鋼種，通過控制熱機 械軋制和冷卻技術，且無需熱處理，設計出了一種屈服強度達550MPa級的低裂紋敏 感性鋼板，該鋼板具有良好的低溫韌性和焊接性。

本發明的一個目的在于提供一種屈服強度550MPa級低裂紋敏感性鋼板。

本發明的另一個目的在于提供所述低裂紋敏感性鋼板的制造方法。

發明內容

本發明的第一個方面提供一種屈服強度550MPa級低裂紋敏感性鋼板，該鋼板的 化學成分包含：C：0.005～0.04wt％、Si：0.40～0.70wt％、Mn：1.40～1.85wt％、 Cr≤0.20wt％、Mo≤0.20wt％、Cu≤0.30wt％、Ni≤0.20wt％、Nb：0.04～0.08wt％、 Al：0.02～0.06wt％、Ti：0.004～0.030wt％、B：0.0005～0.0020wt％，余量為Fe和不 可避免的雜質，且滿足焊接裂紋敏感性指數Pcm≤0.20％。

低裂紋敏感性鋼板的焊接裂紋敏感性指數Pcm可按下式確定：

Pcm＝C+Si/30+Ni/60+(Mn+Cr+Cu)/20+Mo/15+V/10+5B。

焊接裂紋敏感性指數Pcm是反映鋼的焊接冷裂紋傾向的判定指標，Pcm越低，焊 接性越好，反之，則焊接性越差。焊接性好是指焊接時不易產生焊接裂紋，而焊接性 差的鋼容易產生裂紋，為了避免裂紋的產生，必須在焊接前對鋼進行預熱，焊接性越 好，則所需的預熱溫度越低，反之則需要較高的預熱溫度。一般認為，當Pcm≤0.20 ％時，70公斤級(屈服強度550MPa)鋼可以實現不預熱焊接。

下面，對本發明的屈服強度550MPa級低裂紋敏感性鋼板的化學成分作用作詳細 敘述。