[發明專利]耐脆性裂紋擴展性優異的高強度鋼材及其制造方法

有效

• 申請號: 201580070867.7
• 申請日: 2015-12-21
• 公開（公告）號: CN107109597B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 李學哲;張成豪
• 申請（專利權）人: POSCO公司
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;C22C38/14;C22C38/12;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/08;B21C37/02
• 代理公司: 11002 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 王朋飛;張晶

本發明提供一種耐脆性裂紋擴展性優異的高強度鋼材及其制造方法。以重量％計，所述鋼材包含：C：0.05～0.1％、Mn：0.9～1.5％、Ni：0.8～1.5％、Nb：0.005～0.1％、Ti：0.005～0.1％、Cu：0.1～0.6％、Si：0.1～0.4％、P：100ppm以下、S：40ppm以下及余量Fe和其他不可避免的雜質，并且具有包含選自鐵素體單相組織、貝氏體單相組織、鐵素體和貝氏體的復合組織、鐵素體和珠光體的復合組織以及鐵素體、貝氏體和珠光體的復合組織中的一個組織的微細組織。根據本發明能夠獲得屈服強度高且耐脆性裂紋擴展性優異的高強度鋼材。

技術領域

本發明涉及一種耐脆性裂紋擴展性優異的高強度鋼材及其制造方法。

背景技術

最近，在設計國內外船舶、海洋、建筑、土木領域中所使用的結構物方面，要求開發具有高強度特性的超厚板鋼。

在設計結構物時使用高強度鋼的情況下，可對結構物的形狀進行輕量化，因此不僅能夠獲得經濟上的利益，而且還能夠使鋼板的厚度變薄，從而能夠同時確保加工及焊接作業的便利性。

對于高強度鋼來說，一般在制造超厚板材時，根據總壓下率的低下，中心部無法實現充分的變形，因此中心部的組織變得粗大，由此上升淬透性而發生貝氏體等的低溫轉變相。

而且，由于粗大化的組織，有可能難以確保中心部的沖擊韌性。

尤其，表示結構物穩定性的耐脆性裂紋擴展性在適用于船舶等主要結構物中時要求擔保的事例越來越多，但由于中心部產生低溫轉變相時會出現耐脆性裂紋擴展性變得很低的現象，因此，提高高強度超厚板鋼材的耐脆性裂紋擴展性是非常難的。

另外，對于屈服強度為390Mpa以上的高強度鋼來說，為了提高耐脆性裂紋擴展性，在用于表層部粒度的微細化的精軋時，引入了采用表面冷卻、軋制時通過賦予彎曲應力來調節粒度、通過軋制二相區域對表層進行微細化等多種技術。

但是，所述技術雖然有助于表層部的組織微細化，但無法解決基于中心部組織粗大化的沖擊韌性低下的問題，因此不能說是解決耐脆性裂紋擴展性的根本措施。

而且，預計技術本身適用于一般的量產體制時生產率將顯著降低，因此可以說是該技術不太適合商業應用。

發明內容

(一)要解決的技術問題

根據本發明的一個方面，其目的在于提供一種耐脆性裂紋擴展性優異的高強度鋼材。

根據本發明的另一個方面，其目的在于提供一種耐脆性裂紋擴展性優異的高強度鋼材的制造方法。

(二)技術方案

根據本發明的一個方面，提供一種耐脆性裂紋擴展性優異的高強度鋼材，以重量％計，包含：C：0.05～0.1％、Mn：0.9～1.5％、Ni：0.8～1.5％、Nb：0.005～0.1％、Ti：0.005～0.1％、Cu：0.1～0.6％、Si：0.1～0.4％、P：100ppm以下、S：40ppm以下及余量Fe和其他不可避免的雜質，具有包含選自鐵素體單相組織、貝氏體單相組織、鐵素體和貝氏體的復合組織、鐵素體和珠光體的復合組織以及鐵素體、貝氏體和珠光體的復合組織中的一個組織的微細組織，并且厚度為50mm以上。

其中，所述Cu和Ni的含量可以以Cu/Ni重量比為0.6以下的方式設定，優選以Cu/Ni重量比為0.5以下的方式設定。

優選地，所述鋼材的通過EBSD方法測量的具有15度以上的高角度晶界的中心部的粒度可以為30μm(微米)以下。

其中，在所述鋼材中，以鋼材厚度的1/2部分為中心具有鋼材厚度的20％范圍的厚度中與垂直于軋制方向的面呈15度以內的角度的面100的面積率可為40％以下。

優選地，所述鋼材的屈服強度為390Mpa以上。