[發明專利]一種鈮微合金化低溫高性能鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 201711262021.0
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN108251756B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 許正中;呂明柯;楊清峽;鄧達纮;吳平平;陳峰;王冬石;張靜波
• 申請（專利權）人: 廣東精銦海洋工程股份有限公司;廣東精銦海洋工程創新研究有限公司
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/48;C22C38/46;C22C38/42;C22C38/02;C22C38/04;C21D6/00;C21D8/00
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司 44379
• 代理人: 劉羽波

本發明公開了一種鈮微合金化低溫高性能鋼及其制備方法，包括以下步驟：步驟A，對鈮微合金鋼坯加熱至800～900℃，并保溫1.2～1.5h；步驟B，對經過保溫處理的鈮微合金鋼坯進行淬火處理，得到所述鈮微合金化低溫高性能鋼。所述鈮微合金化低溫高性能鋼為980MPa及以上級別的高強度鋼，在低溫環境(?40℃)下仍然保持強度高、延伸率大、沖擊韌性高，不會產生脆性；充分利用Nb細化奧氏體原始晶粒的作用，鈮微合金鋼坯先經過1100～1200℃的擴散退火處理，進行貝氏體相變熱處理，改善鋼坯的成分及其均勻性，其抗拉強度達1000MPa以上，斷后延伸率在12～20％之間，AKV(?40℃)≥69J，滿足具備重載與沖擊韌性的產品的工藝成分要求。

技術領域

本發明涉及鋼材制造領域，尤其涉及一種鈮微合金化低溫高性能鋼及其制備方法。

背景技術

隨著全球重型機械設備使用區域與安全性要求的不斷提高，980MPa及以上級別的高強度鋼己越來越多地應用于機械設備核心部件中，以達到延長設備壽命和提高設備安全性，降低維護成本的效果。而鍛造的高強度鋼因其在低溫環境(-40℃)下仍然保持強度高、延伸率大、沖擊韌性高，加工較容易匹配等諸多優點，倍受重型機械工業界的青睞。

同時重型機械設備核心部件用鋼多需要經過表面硬化處理，來提高設備用鋼的耐磨性，但是重型機械設備中980MPa級高強度鋼的表面硬化處理工藝復雜且成本高，不利于國家工業節能減排。在低溫(-40℃)惡劣環境下，鋼材會產生脆性，導致機械設備故障頻繁，甚至不能使用，帶來安全隱患。因此急需一種滿足重載又耐低溫的高性能的合金鋼。

發明內容

本發明的目的在于提出一種鈮微合金化低溫高性能鋼及其制備方法，避免在低溫(-40℃)惡劣環境下鋼材產生脆性的情況。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種鈮微合金化低溫高性能鋼，按照質量百分比，包括以下組分：

C：0.32～0.38％，

Si：0.17～0.37％，

Mn：0.45～0.70％，

P：≤0.025％，

S：≤0.035％，

V：0.07～0.12％，

Cu：≤0.20％，

Cr：1.45～1.70％，

Mo：0.22～0.32％,

Ni：1.50～1.70％，

Nb：0.01～0.1％，

余量為Fe和不可避免的雜質；

其金屬組織中，鐵素體的體積分數為30～45％，貝氏體的體積分數為10～25％，回火馬氏體的體積分數為30～45％，奧氏體的體積分數為5～15％，和馬氏體的體積分數為5～8％。

優選地，所述鈮微合金化低溫高性能鋼的制備方法，包括以下步驟：

步驟A，對鈮微合金鋼坯加熱至800～900℃，并保溫1.2～1.5h；

步驟B，對經過保溫處理的鈮微合金鋼坯進行淬火處理，得到所述鈮微合金化低溫高性能鋼；

其中，按照質量百分比，所述鈮微合金鋼坯包括以下組分：

C：0.32～0.38％，

Si：0.17～0.37％，

Mn：0.45～0.70％，

P：≤0.025％，