[發(fā)明專利]一種高塑性管線鋼板及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010240014.6
• 申請日: 2020-03-30
• 公開（公告）號: CN111270152A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李恒坤;趙晉斌;邱保文;尹雨群;陳林恒;車馬俊
• 申請（專利權(quán)）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C21D8/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 陳秋明

本發(fā)明公開了一種高塑性管線鋼板及其制造方法，該鋼板由以下質(zhì)量百分比的成分組成：C：0.02～0.07％，Si：0.02～0.15％，Mn：1.30～1.90％，P：≤0.010％，S：≤0.0020％，Cr：0.10～0.50％，Ni：0.10～0.50％，Cu：0.10～0.50％，Mo：0.10～0.50％，Nb：0.015～0.060％，V：0.010～0.060％，Alt：0.045～0.090％，余量的Fe及雜質(zhì)。通過結(jié)合控軋控冷工藝技術(shù)生產(chǎn)，獲得雙峰尺寸分布的超細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)，保證鋼板強(qiáng)度的同時提高了管線鋼常溫塑性、降低了屈強(qiáng)比、提高鋼材的冷成型性能，拓寬超細(xì)晶鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)鋼，具體涉及一種高塑性管線鋼板及其制造方法。

背景技術(shù)

直到目前，鋼鐵材料在結(jié)構(gòu)材料依然占據(jù)主導(dǎo)位置，尚無一種材料能夠全面代替鋼鐵材料。隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)面臨著節(jié)省資源、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的三大壓力。提高鋼材質(zhì)量、降低成本，大幅度提高其綜合力學(xué)性能，已成為鋼鐵材料研究的主要方向。采用熱機(jī)械控制軋制技術(shù)(TMCP)和形變誘導(dǎo)鐵素體相變技術(shù)(DIFT)低成本地生產(chǎn)細(xì)晶粒高強(qiáng)度鋼是當(dāng)前冶金行業(yè)的發(fā)展方向。

通常，鋼材的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度與晶粒直徑d的-1/2次方成正比，晶粒細(xì)化將使鋼材的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度顯著提高，但晶粒細(xì)化對屈服強(qiáng)度的貢獻(xiàn)比對抗拉強(qiáng)度的貢獻(xiàn)更大，晶粒越細(xì)屈強(qiáng)比越高。屈強(qiáng)比的升高將導(dǎo)致鋼材的冷成型性能顯著下降。另外，晶粒越細(xì)，強(qiáng)度提高，室溫延伸率越小。因而，高屈強(qiáng)比、低塑性是現(xiàn)有超細(xì)晶生產(chǎn)技術(shù)尚需解決的難題。

近年來的研究表明，在鋼材中的超細(xì)晶組織中引入適量的相對粗大的晶粒，即造成雙峰尺寸分布的晶粒結(jié)構(gòu)，可以在強(qiáng)度損失很小的情況下極大提高延伸率。公開號為CN101225459A的發(fā)明，通過熱處理+冷變形的方法在14MnNb鋼中獲得了具有雙峰尺寸分布的超細(xì)晶組織，使鋼材塑性大幅度提高。公開號CN1632138A的發(fā)明中通過熱處理+溫變形+冷變形的工藝方法，在亞共析鋼中獲得了雙峰晶粒尺寸分布超細(xì)晶組織。但是，通過上述工藝方法所獲得的材料的屈強(qiáng)比接近于0.9，并未解決屈強(qiáng)比的問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了提高超細(xì)晶鋼的常溫塑性，提高鋼材的冷成型性能，拓寬超細(xì)晶鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍，本發(fā)明提供一種高塑性管線鋼板。

本發(fā)明的另一目的是提供一種上述高塑性管線鋼板的制造方法。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種高塑性管線鋼板，由以下質(zhì)量百分比的成分組成：C：0.02～0.07％，Si：0.02～0.15％，Mn：1.30～1.90％，P：≤0.010％，S：≤0.0020％，Cr：0.10～0.50％，Ni：0.10～0.50％，Cu：0.10～0.50％，Mo：0.10～0.50％，Nb：0.015～0.060％，V：0.010～0.060％，Alt：0.045～0.090％，余量的Fe及雜質(zhì)。

具體的，該鋼板的主要控制的合金成分設(shè)計(jì)機(jī)理如下：

C：碳是影響高強(qiáng)度鋼力學(xué)性能的主要元素之一，通過間隙固溶提高鋼的強(qiáng)度，含量過高時，韌性和可焊性將變差。因此，本發(fā)明以低C設(shè)計(jì)，控制在0.02～0.07wt.％。

Si：硅是煉鋼必要的脫氧元素，具有一定的固溶強(qiáng)化作用；硅含量過高，不利于鋼板表面質(zhì)量及低溫韌性。因此，本發(fā)明也盡量控制較低的Si含量，控制在0.02～0.15wt.％。

Mn：錳具有細(xì)化組織、提高強(qiáng)度及低溫韌性的作用，而且成本低廉。錳含量過高時，易造成連鑄坯嚴(yán)重偏析。本發(fā)明Mn含量控制在1.30～1.90wt.％。

Ni：鎳能提高鋼的強(qiáng)度、韌性及耐腐蝕性能，抑制碳從奧氏體中脫溶，降低晶界碳化物析出傾向，顯著減少晶間碳化物數(shù)量。綜合成本和最終效果，本發(fā)明Ni控制在0.10～0.50wt.％。