[發(fā)明專利]屈服強(qiáng)度460MPa級(jí)正火高強(qiáng)韌鋼板及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210253970.3
• 申請(qǐng)日: 2012-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN102719737A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉小林;王洪;夏文勇;程小三;趙和明;付清霞;董富筠;趙敏森;羅仁輝;王鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新余鋼鐵集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/12
• 分類號(hào): C22C38/12;C21D1/28;C21D8/02;C21D11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及中厚鋼板制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種屈服強(qiáng)度460MPa級(jí)正火可焊接高強(qiáng)韌鋼板及其制造方法。?

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，各行業(yè)對(duì)自身所用鋼板也提出了更高要求，為了減輕設(shè)備的自重，要求鋼板具有更高的強(qiáng)度；為了提高設(shè)備的使用安全性，要求鋼板具有低屈強(qiáng)比；為了擴(kuò)大設(shè)備的使用環(huán)境和應(yīng)用領(lǐng)域，要求鋼板有良好的低溫韌性；為了方便設(shè)備的制造加工，還要求鋼板具有一定的可焊性，因此高強(qiáng)韌鋼板的需求越來越大。目前，屈服強(qiáng)度460MPa級(jí)的高強(qiáng)韌鋼板采用控軋控冷工藝或TMCP+回火或淬火+回火工藝來生產(chǎn)。采用控軋控冷工藝或TMCP+回火工藝生產(chǎn)時(shí)，軋后必須進(jìn)行層流冷卻，由于受冷卻設(shè)備的精度、鋼板的厚度以及冷卻前鋼板溫度的均勻性等因素的影響，往往會(huì)出現(xiàn)同一鋼板不同部位性能出現(xiàn)較大波動(dòng)；而采用淬火+回火工藝生產(chǎn)時(shí)，由于要保證鋼板的淬透性，往往要添加一定量的Cr、Mo、Cu、Nb、Ni等合金元素，然后通過適當(dāng)?shù)幕鼗鹛幚韥泶_保鋼板的強(qiáng)度和沖擊韌性，不僅工藝流程長，生產(chǎn)成本也很高。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種低成本、易操作、性能均勻且穩(wěn)定的一種屈服強(qiáng)度460MPa級(jí)正火可焊接高強(qiáng)韌鋼板及其制造方法。?

本發(fā)明涉及的屈服強(qiáng)度460MPa級(jí)正火可焊接細(xì)晶粒高強(qiáng)韌鋼板，既要滿足低屈強(qiáng)比，又要滿足強(qiáng)度、韌性的要求，同時(shí)還需兼顧可焊性，因此需要保證較低的碳當(dāng)量。與同等級(jí)鋼板的其他生產(chǎn)方法相比，本發(fā)明生產(chǎn)的屈服強(qiáng)度460MPa級(jí)正火可焊接高強(qiáng)韌鋼板，采用了成本較低的Mn-V-Ni-N系的成分設(shè)計(jì)，通過合理的控軋和正火處理來保證鋼板的低屈強(qiáng)比、高強(qiáng)韌性和可焊性，生產(chǎn)的屈服強(qiáng)度460MPa級(jí)鋼板具有良好的機(jī)械性能和可焊性。

本發(fā)明所述的屈服強(qiáng)度460MPa級(jí)正火可焊接高強(qiáng)韌鋼板，厚度為6~80mm，其化學(xué)成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：C：0.14%~0.20%，Si：0.20%~0.60%，Mn?：1.20%~1.70%，V：0.12%~0.20%，Ni：0.15%~0.40%，N：?0.005%~0.020%，Alt：0.005%~0.040%，P?≤0.015%，S?≤0.005%，其余量為鐵Fe和不可避免的雜質(zhì)，晶粒度為10級(jí)及以上。?

本發(fā)明所述屈服強(qiáng)度460MPa級(jí)正火可焊接高強(qiáng)韌鋼板，采用Mn-V-Ni-N系的成分設(shè)計(jì)，理由是：?

（1）C:?本發(fā)明碳含量選擇在0.14%~0.20%，主要考慮到碳是鋼鐵材料中最廉價(jià)、最有效的強(qiáng)化元素，溶入基體中，能起到固溶強(qiáng)化作用，同時(shí)能在鋼中形成更多的滲碳體，進(jìn)一步提高鋼的強(qiáng)度，但碳含量過高，不僅會(huì)降低鋼材的塑韌性，也將惡化鋼材的焊接性能；

（2）Si：本發(fā)明的硅含量在0.20%~0.60%，Si主要以固溶強(qiáng)化形式來提高鋼材的強(qiáng)度，同時(shí)也是鋼中的脫氧元素，但含量過高，也會(huì)降低鋼材的塑韌性和焊接性，同時(shí)使鋼坯加熱后表面氧化鐵皮粘稠性增加，容易使鋼板表面出現(xiàn)麻點(diǎn)等表面問題；

（3）Mn：本發(fā)明的錳含量為1.20%~1.70%，Mn是弱碳化物形成元素，它在冶煉中的作用是脫氧和消除硫的影響，還可以降低奧氏體轉(zhuǎn)變溫度，細(xì)化鐵素體晶粒，對(duì)提高鋼板強(qiáng)度和韌性有益。同時(shí)還能固溶強(qiáng)化鐵素體，隨著Mn含量增高，鋼材的強(qiáng)度也增大，但過高的Mn也將會(huì)降低鋼材的韌性和焊接性；

（4）V：本發(fā)明的釩含量為0.12%~0.20%，V是鋼中的強(qiáng)化元素，主要是由于VC、V(CN)的沉淀強(qiáng)化，可使鋼材的強(qiáng)度明顯提高，同時(shí)V能固定鋼中的氮，使鋼材的時(shí)效性能得以改善。另外，V可以固定焊縫中的氮，能顯著改善鋼的焊接性能。但V會(huì)提高鋼材的韌脆轉(zhuǎn)變溫度；

（5）Ni：本發(fā)明的鎳含量為0.15%~0.40%，Ni具有一定的強(qiáng)化作用，還能顯著地改善鋼材的低溫性能，使基體和焊接區(qū)的低溫韌性大幅度提高，Ni還能形成穩(wěn)定的奧氏體組織，提高耐腐蝕性能，同時(shí)能提高奧氏體鋼的高溫強(qiáng)度和持久強(qiáng)度，提高鋼的塑性，能促進(jìn)石墨化。但Ni是稀有金屬，含量過高，成本將大幅增加，同時(shí)還會(huì)使鋼板氧化鐵皮難以脫落而增加成本；

（6）N：本發(fā)明的氮含量為為0.005%~0.020%，N能與鋼中的V化合，形成VN，對(duì)控制軋制有明顯作用，細(xì)化奧氏體晶粒，還有析出強(qiáng)化的作用，顯著地改善鋼材的強(qiáng)韌性，但N含量過高，將使鋼中的游離氮增多，從而惡化鋼材的時(shí)效性能和焊接性能；