[發(fā)明專利]抗拉強(qiáng)度60公斤級(jí)超厚調(diào)質(zhì)鋼板及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010113835.X
• 申請(qǐng)日: 2010-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN102168227A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉自成;李先聚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/50
• 分類號(hào): C22C38/50;C21D8/02
• 代理公司: 上海開祺知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及調(diào)質(zhì)鋼板及其制造方法，特別涉及60公斤級(jí)超厚調(diào)質(zhì)鋼板及其制造方法，其抗拉強(qiáng)度610MPa～730MPa、屈服強(qiáng)度≥490MPa、-40℃夏比橫向沖擊功(單個(gè)值)≥80J，具有優(yōu)良焊接性，成品板厚≥100mm的超厚調(diào)質(zhì)鋼板。

背景技術(shù)

眾所周知，低碳(高強(qiáng)度)低合金鋼是最重要工程結(jié)構(gòu)材料之一，廣泛應(yīng)用于石油天然氣管線、海洋平臺(tái)、造船、橋梁結(jié)構(gòu)、鍋爐容器、建筑結(jié)構(gòu)、汽車工業(yè)、鐵路運(yùn)輸及機(jī)械制造之中。低碳(高強(qiáng)度)低合金鋼性能取決于其化學(xué)成分、制造過程的工藝制度，其中強(qiáng)度、韌性和焊接性是低碳(高強(qiáng)度)低合金鋼最重要的性能，它最終決定于成品鋼材的顯微組織狀態(tài)。隨著科技不斷地向前發(fā)展，人們對(duì)高強(qiáng)鋼的強(qiáng)韌性、強(qiáng)塑性匹配提出更高的要求，即在維持較低的制造成本的同時(shí)大幅度地提高鋼板的綜合機(jī)械性能和使用性能，以減少鋼材的用量節(jié)約成本，減輕鋼結(jié)構(gòu)的自身重量、穩(wěn)定性和安全性，更為重要的是為進(jìn)一步提高鋼結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性和冷熱加工性。

傳統(tǒng)的抗拉強(qiáng)度≥610MPa、鋼板厚度＞60mm的高強(qiáng)鋼板主要通過離線調(diào)質(zhì)工藝(Q+T)生產(chǎn)；但是對(duì)于鋼板厚度≤60mm，也可以采用在線調(diào)質(zhì)工藝(DQ+T)來生產(chǎn)；這就要求鋼板必要具有一定的淬透性，即淬透性指數(shù)DI≥1.0×成品鋼板厚度〖DI＝0.311C^1/2(1+0.64Si)×(1+4.10Mn)×(1+0.27Cu)×(1+0.52Ni)×(1+2.33Cr)×(1+3.14Mo)×25.4(mm)〗，以確保鋼板具有足夠高的強(qiáng)度、優(yōu)良的低溫韌性及沿板厚方向顯微組織與性能的均勻，因而不可避免地向鋼中加入大量Cr、Mo、Ni、Cu等合金元素，而且對(duì)厚度≥100mm的超厚調(diào)質(zhì)鋼板，如何保持鋼板厚度方向力學(xué)性能的均勻基本沒有涉及，如日本專利昭59-129724、平1-219121所公開的。

更重要的是，采用傳統(tǒng)調(diào)質(zhì)鋼成分體系與制造工藝生產(chǎn)出的鋼板不僅?最大厚度受到限制(≤100mm)，鋼板沿厚度方向的力學(xué)性能均勻性較差，表現(xiàn)為硬度沿厚度方向呈鍋底狀分布，即鋼板上下表面硬度高、中心部位硬度低；而且調(diào)質(zhì)鋼板1/4厚度位置的強(qiáng)度、低溫韌性及延伸率等技術(shù)指標(biāo)雖然能夠滿足用戶的要求，但是鋼板延伸率普遍偏低(δ₅≤20％)，超厚規(guī)格的調(diào)質(zhì)鋼板延伸率更低，一般均δ₅≤18％。如美國專利4855106、5183198、4137104、4790885、4988393及歐洲專利EP0867520A2所公開的；而較低的延伸率不僅不利于鋼板冷熱加工性能，而且對(duì)鋼板的抗疲勞性能、抗應(yīng)力集中敏感性及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響較大；水電工程中的壓力水管和渦殼、火電汽輪發(fā)電機(jī)及海洋采油平臺(tái)結(jié)構(gòu)等疲勞重載結(jié)構(gòu)上使用時(shí)，存在安全較大的隱患；因此大型疲勞重載鋼結(jié)構(gòu)采用高強(qiáng)調(diào)質(zhì)鋼時(shí)，一般希望高強(qiáng)調(diào)質(zhì)鋼具有優(yōu)良的強(qiáng)韌性、強(qiáng)塑性匹配，尤其對(duì)60公斤級(jí)調(diào)質(zhì)鋼板抗拉延伸率δ₅在20％以上。現(xiàn)有大量專利文獻(xiàn)只是說明如何實(shí)現(xiàn)母材鋼板的強(qiáng)度和低溫韌性，就改善鋼板焊接能性，獲得優(yōu)良焊接熱影響區(qū)HAZ低溫韌性說明較少，更沒有涉及如何在提高鋼板抗拉強(qiáng)度的同時(shí)，提高鋼板的抗拉延伸率及厚度方向力學(xué)性能均勻性，參見日本專利昭63-93845、昭63-79921、昭60-258410、特平開4-285119、特平開4-308035、平3-264614、平2-250917、平4-143246、美國專利5798004、歐洲專利EP0288054A2、及西山紀(jì)念技術(shù)講座第159-160，P79～P80。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種抗拉強(qiáng)度60公斤級(jí)超厚調(diào)質(zhì)鋼板及其制造方法，通過鋼板合金元素的組合設(shè)計(jì)、控制軋制工藝與特殊調(diào)質(zhì)工藝相結(jié)合，在獲得優(yōu)良特厚(≥100mm)調(diào)質(zhì)鋼板強(qiáng)度、低溫韌性及強(qiáng)韌性匹配的同時(shí)，鋼板的焊接性也同樣優(yōu)異，并成功地解決了特厚調(diào)質(zhì)鋼板沿鋼板厚度方向強(qiáng)韌性不均勻的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：