[發(fā)明專利]一種超高強(qiáng)度鋼板及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110242084.6
• 申請日: 2011-08-19
• 公開（公告）號: CN102953000A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張濤;侯華興;劉明;楊穎;張哲;趙坦
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C21D8/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種1100MPa級別高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)用鋼板及其制造方法。

背景技術(shù)

隨著我國工程機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展，對超高強(qiáng)度可焊接大型工程機(jī)械用結(jié)構(gòu)鋼板的需求不斷增加。1100MPa級別主要用于推土機(jī)、挖掘機(jī)等大型機(jī)械。

由北京科技大學(xué)申請的公開號為CN101942616A、名為“一種高延伸率高強(qiáng)度低碳貝氏體鋼板及其生產(chǎn)方法”的中國專利，其成分重量百分比為：C：0.06％～0.18％，Si：0.55％～1.7％，Mn：1.1％～1.7％，P：≤0.007％，S：≤0.006％，N≤0.0040％，Nb：0.02％～0.06％，Mo：0.25％～0.4％，Ti：0.01％～0.02％，Cr：0.3％～0.5％，Ni：0.3％～0.8％，Cu：0.3％～0.8％，V：0.025％～0.05％，B：0.0005％～0.0015％，可選成份Als：0.015％～0.02％，其他為鐵和不可避免雜質(zhì)。鋼板的微觀組織是一種復(fù)相組織，有貝氏體組織、馬氏體組織、以及少量的殘余奧氏體組織，同時(shí)含有彌散分布的Nb、V、Ti等元素的碳化物。該高延伸率高強(qiáng)度低碳貝氏體鋼板的生產(chǎn)方法，包括備料、轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉、爐外精煉、連鑄、板坯再加熱、控制軋制、控制冷卻，熱處理。該專利熱處理工藝復(fù)雜需要在線淬火到260～300℃，然后進(jìn)行550～680℃回火，出爐后水冷至室溫，最后進(jìn)行200～230℃低溫回火。10mm厚度鋼板屈服強(qiáng)度在1100MPa以上，延伸率大于20％。該專利成分、熱處理工藝復(fù)雜，含Cr、Ni、Cu等貴重合金元素，生產(chǎn)成本較高；而且需要專用的在線淬火設(shè)備，眾所周知，該強(qiáng)度級別的常用厚度為25mm以下，此厚度范圍內(nèi)的鋼板在線淬火時(shí)容易變形，不利于工業(yè)生產(chǎn)。

由寶山鋼鐵股份有限公司申請的公開號為CN1840723、名為“屈服強(qiáng)度1100MPa以上超高強(qiáng)度鋼板及其制造方法”的中國專利，其成分(重量百分比)為：C?0.10％～0.20％；Si≤0.6％；Mn?0.5％～2.5％；Al≤0.03％；N?0.001％～0.006％；B?0～0.0025％；Ca?0～0.006％；P≤0.015％；S≤0.005％；Ni?0.2％～1.2％、Cr?0～0.8％、Cu?0～0.5％和Mo?0～0.6％中的一種或幾種以上；Ti?0.01％～0.03％、V?0～0.1％和Nb?0.01％～0.1％中的一種或幾種以上；余鐵和不可避免雜質(zhì)。其制造方法為將鋼坯加熱至1100～1250℃；在奧氏體可發(fā)生再結(jié)晶區(qū)將鋼坯軋制成鋼板；在奧氏體未發(fā)生再結(jié)晶區(qū)將鋼板軋制，終軋溫度介于860～920℃之間；以不低于約20℃/s的冷卻速率在線淬火，至200～400℃的淬火終止溫度；對淬火后的鋼板進(jìn)行回火。該專利實(shí)施例中屈服強(qiáng)度大于1100MPa，延伸率大于20％，-40℃沖擊韌性大于32J。該專利成分、熱處理工藝復(fù)雜，含較多貴重合金元素，生產(chǎn)成本較高，要求有軋后在線淬火設(shè)備，且冷速大于20℃/s，必然會形成很大的殘余應(yīng)力，在線淬火時(shí)容易變形。

由燕山大學(xué)申請的公開號為CN101481779、名為“高塑性高韌性超高強(qiáng)度鋼及其制造方法”的中國專利，其化學(xué)成分為(wt％)：C?0.15％～0.30％，Mn?0.20％～1.40％，Si?0.10％～0.50％，P≤0.015％，S≤0.012％，Ni≤0.20％，Cr?0.40％～1.50％，Mo?0.25％～1.35％，V?0～0.10％，Cu≤0.2％，Al?0.01％～0.05％，B?0.0005％～0.0020％，[O+N]≤0.010％，余量為Fe及雜質(zhì)。其制造方法包括按配方冶煉、連鑄成坯料、熱軋成板材或管材、經(jīng)875～930℃保溫25～40分鐘淬火和625～675℃回火30～90分鐘后空冷的工藝進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。該鋼的屈服強(qiáng)度≥1000MPa、抗拉強(qiáng)度≥1100MPa、0℃沖擊功≥100J，延伸率20％～30％。該專利合金成分相對簡單，但屈服強(qiáng)度無法達(dá)到1100MPa，實(shí)施例中鋼板淬火熱處理介質(zhì)為飽和的食鹽水，鹽水淬火可顯著提高淬透性，但會產(chǎn)生不利于環(huán)境的廢品且極易造成鋼板變形或開裂，因此大多數(shù)鋼廠均采用水為淬火介質(zhì)，該專利不利于工業(yè)生產(chǎn)推廣使用。