[發(fā)明專利]一種500MPa級工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310437649.5
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103436811A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周蘭聚;孫衛(wèi)華;劉曉東;賈慧領(lǐng);胡淑娥;侯東華;宋國棟;謝暉;王勇
• 申請（專利權(quán)）人: 濟鋼集團有限公司
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50;C22C33/04;C21D8/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 宋玉霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于低合金鋼及其生產(chǎn)工藝的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種500MPa級工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板及其制造方法。?

背景技術(shù)

大型工程結(jié)構(gòu)向全焊接結(jié)構(gòu)和高參數(shù)方向發(fā)展，結(jié)構(gòu)的安全可靠性對鋼材的強韌性、焊接性和抗震性能等提出了更高的要求，因此，國內(nèi)外材料工作者提出了高性能鋼（High?Performance?Steel）的概念。高性能鋼材是指材料的某項或幾項性能較傳統(tǒng)鋼材得到明顯改善的鋼材，除了具備較高強度外，鋼材的焊接性能、低溫韌性、耐腐蝕性能、屈強比和厚度方向性能有較大幅度提高。按我國鋼材品種分類，一般稱厚度大于60mm的中厚板為特厚板。高性能特厚鋼板在高層建筑、大跨度公路和鐵路橋梁、石油海洋平臺等領(lǐng)域有迫切需求。?

經(jīng)檢索，以下一些專利申請涉及工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板及其制造方法，它們的化學(xué)成分、工藝制度和力學(xué)性能見表1。?

表1現(xiàn)有專利申請涉及的工程結(jié)構(gòu)用高性能鋼具體情況?

CN102304668A公開了一種高性能特厚鋼板的制造方法，碳含量0.14%，碳當量0.41%-0.43%，Nb、V、Ti微合金化成分體系，屈服強度是420MPa級，只滿足-20℃沖擊要求。

CN101921953A公開了耐腐蝕高強度超厚鋼板的生產(chǎn)方法，碳含量范圍為0.05%-0.13%，除Nb、V、Ti微合金化外，用Cu、Ni合金化提高鋼的強韌性，屈服強度430-445MPa，達不到500Pa級的要求。采用軋后正火熱處理工藝。?

CN101684538A公開了一種橋梁用結(jié)構(gòu)鋼及其制造方法，采用低C，Cu、Ni、Cr、Mo、V成分體系，不添加Nb和Ti元素。含有0.02%-0.07%的V，在焊后冷卻過程中會析出釩的碳氮化物，從而影響鋼的焊接韌性。工藝特點是加熱溫度1150-1200℃，精軋終軋溫度850-875℃，終冷溫度350-550℃。實例提供鋼板最大厚度20-60mm。?

上述三項專利申請文件中記載的鋼板，其綜合性能差，如焊接性能差、屈強比高、耐侯性不足，不能滿足目前對于工程結(jié)構(gòu)用高性能鋼特厚鋼板的實際需求，因此需要一種綜合性能好，工藝成本低，生產(chǎn)周期短的工程結(jié)構(gòu)用高性能鋼特厚鋼板。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一個目的在于提供一種500MPa級工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板。?

本發(fā)明的第二個目的在于提供所述500MPa級工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板的制造方法。?

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：?

一種500MPa級工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板，該鋼板包含的成分及其重量百分比為：C?0.020%-0.070%、Si?0.30%-0.60%、Mn?1.35%-1.60%、P?0.010%-0.020%、S≤0.005%、Nb?0.030%-0.060%、Ti?0.010%-0.030%、Als?0.020%-0.050%、Cu?0.35%-0.45%、Cr?0.20%-0.40%、Ni?0.30%-0.60%、Mo?0.05%-0.10%；以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)，此外還滿足焊接冷裂紋敏感性系數(shù)Pcm≤0.20%，ASTM?G101-01耐腐蝕指數(shù)I＞6.0。

作為優(yōu)選，本發(fā)明的鋼板包含的成分及其重量百分比為：C?0.020%-0.060%、Si?0.30%-0.50%、Mn?1.40%-1.60%、P?0.010%-0.020%、S≤0.005%、Nb?0.040%-0.060%、Ti?0.015%-0.030%、Als?0.020%-0.050%、Cu?0.35%-0.45%、Cr?0.20%-0.40%、Ni?0.40%-0.60%、Mo?0.05%-0.10%；以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。?

作為進一步優(yōu)選，本發(fā)明的鋼板包含的成分及其重量百分比為：C?0.030%-0.050%、Si?0.30%-0.40%、Mn?1.40%-1.50%、P?0.010%-0.015%、S≤0.002%、Nb?0.040%-0.050%、Ti?0.015%-0.020%、Als?0.020%-0.030%、Cu?0.35%-0.40%、Cr?0.25%-0.35%、Ni?0.45%-0.55%、Mo?0.07%-0.10%；以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)。?

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