[發(fā)明專(zhuān)利]一種低成本超厚1000MPa級(jí)鋼板及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010579958.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113832387B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉自成;顧曄
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C38/02
• 分類(lèi)號(hào): C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/54;C21D8/02;C21D1/25
• 代理公司: 上海開(kāi)祺知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

一種低成本超厚1000MPa級(jí)鋼板及其制造方法，采用中C?超低Si?中Mn?(Cu+Ni+Mo+Cr)合金化?(Ti+Nb+V+B)微合金鋼的成分體系作為基礎(chǔ)，使成品鋼板的顯微組織為細(xì)小低碳回火馬氏體+少量回火下貝氏體，顯微組織平均晶粒尺寸在25μm以下，實(shí)現(xiàn)超厚鋼板獲得超高強(qiáng)度、優(yōu)良的低溫韌性與斷裂延伸率的同時(shí)，鋼板不僅具有優(yōu)良的強(qiáng)韌性、塑韌性匹配，而且鋼板具有良好的可焊性，鋼板的屈服強(qiáng)度≥890MPa、抗拉強(qiáng)度≥950MPa、?40℃夏比橫向沖擊功(單個(gè)值)≥47J，斷裂延伸率δ₅≥14％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低碳高強(qiáng)度低合金鋼制造技術(shù)，特別涉及一種低成本超厚 1000MPa級(jí)鋼板及其制造方法。

背景技術(shù)

眾所周知，低碳(高強(qiáng)度)低合金鋼是最重要工程結(jié)構(gòu)材料之一，廣泛應(yīng)用于石油天然氣管線、海洋平臺(tái)、造船、水電工程、橋梁結(jié)構(gòu)、鍋爐容器、建筑結(jié)構(gòu)、汽車(chē)工業(yè)、鐵路運(yùn)輸及機(jī)械制造之中。低碳(高強(qiáng)度)低合金鋼性能取決于其化學(xué)成分與制造工藝，其中強(qiáng)度、韌性、塑性、焊接性及其之間的匹配是低碳(高強(qiáng)度)低合金鋼最重要的性能，它最終決定于成品鋼材的顯微組織及位錯(cuò)亞結(jié)構(gòu)。

隨著冶金科技不斷地向前發(fā)展，人們對(duì)高強(qiáng)鋼的韌性、塑性及焊接性提出更高的要求，即鋼板在低溫狀態(tài)下(-40℃條件下)，具有抗脆性斷裂及塑性失穩(wěn)斷裂能力的同時(shí)，斷裂延伸率、均勻延伸率達(dá)到抗拉強(qiáng)度800MPa 級(jí)別鋼板的水平；并且在較低的合金含量尤其貴重金屬含量，相對(duì)較低的制造成本條件下，大幅度地提高鋼板的綜合機(jī)械性能和使用性能，以減少鋼材的合金用量節(jié)約成本，減輕鋼構(gòu)件的自身重量、穩(wěn)定性和安全性，更為重要的是為進(jìn)一步提高鋼構(gòu)件冷熱加工性及服役過(guò)程中的安全可靠性；目前日韓、歐盟范圍內(nèi)掀起了發(fā)展新一代高性能鋼鐵材料的研究高潮，力圖通過(guò)合金組合設(shè)優(yōu)化計(jì)、亞顯微組織精細(xì)結(jié)構(gòu)的控制及革新制造工藝技術(shù)獲得更好的顯微組織匹配，超細(xì)化金相顯微組織與亞結(jié)構(gòu)(位錯(cuò)組態(tài)、 packet、block、variant)精細(xì)結(jié)構(gòu)，使超高強(qiáng)鋼獲得更優(yōu)良的強(qiáng)塑性與塑韌性及焊接性匹配。

現(xiàn)有技術(shù)在制造抗拉強(qiáng)度≥950MPa的高強(qiáng)度鋼板時(shí)，主要通過(guò)離線調(diào)質(zhì)工藝(即RQ+T)生產(chǎn)；但是對(duì)于鋼板厚度≤60mm，也可以采用在線調(diào)質(zhì)工藝來(lái)生產(chǎn)(即DQ+T)；為了獲得超高強(qiáng)度，鋼板必要具有足夠高的淬透性與淬硬性，即鋼板淬透性指數(shù)DI≥3.50×成品鋼板厚度(DI＝0.311(％C)1/2[(1+0.64(％Si)]×[(1+4.10(％Mn)]×[(1+0.27(％Cu)]×[(1+0.52(％Ni)]×[(1+2.33(％Cr)]×[(1+3.14(％Mo)]×25.4(mm))，以確保鋼板具有足夠高的強(qiáng)度、優(yōu)良的低溫韌性及沿板厚方向顯微組織與性能的均勻，因而不可避免地向鋼中加入大量C、Cr、Mo、Ni、Cu、V等合金元素，尤其大量貴重合金元素如Cu、Ni、Mo及V等，不僅導(dǎo)致鋼板合金成本居高不下，而且造成鋼板的碳當(dāng)量、冷裂紋敏感指數(shù)高，嚴(yán)重影響鋼板的焊接性。