[發明專利]一種690MPa級低屈強比耐候焊接結構鋼、鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 202011160463.6
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN114480949B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 鄒德輝;戰國鋒;李紅斌;董中波;汪榮;劉自成;苗雨川
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/46;C22C38/50;C22C38/06;C21D8/02
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

本發明公開了一種690MPa級低屈強比耐候焊接結構鋼，其除了Fe及不可避免的雜質元素以外還含有質量百分含量如下的下述各化學元素：C:0.05～0.11％；Si:0.01～0.20％；Mn:0.50～1.10％；Cu：0.20～0.50％；Ni:0.50～1.20％；Mo:0.20～0.50％；Cr:0.80～1.80％；Nb:0.030～0.060％；V:0.030～0.060％；Ti:0.008～0.020％；Als:0.015～0.045％；Ca：0.0005～0.0060％；并且滿足[Mn]+[Cr]＝1.80～2.50％；且鋼中不含有B元素。相應地，本發明還公開了一種由上述低密度移動壓力容器用耐蝕鋼制得的鋼板，該鋼板的制造方法包括步驟：(1)冶煉和鑄造；(2)加熱；(3)兩階段軋制；(4)熱處理：一次淬火+亞溫淬火+回火；其中一次淬火的保溫溫度為890?940℃，保溫時間為5?7min，水淬至室溫；亞溫淬火的保溫溫度為810?840℃，保溫時間為7?9min；回火溫度為300?380℃，保溫時間為9?12min。

技術領域

本發明涉及一種鋼、鋼板及其制造方法，尤其涉及一種低屈強比耐候焊接結構鋼、鋼板及其制造方法。

背景技術

高強度焊接結構鋼是一種應用十分廣泛的鋼材，使用高強度焊接結構鋼不僅可以提升結構承載能力，還可以有效降低結構自重，有利于降低結構制造施工成本。

一般來說，隨著鋼材強度的提升，鋼的屈強比也會提高，一般可達0.90以上。對于一些關系到人身安全的焊接結構工程，例如鋼結構橋梁和高層建筑，應用這種具有高屈強比的高強度結構鋼，仍然存在著一定的安全隱患。因此在上述這些領域，高強鋼一直無法得到廣泛應用的一個很重要的原因就是鋼的屈強比很難穩定控制在較低水平。

大量的研究和實踐表明，使鋼中得到硬軟兩相適宜的主控組織，可以實現較低的屈強比。而獲得這種硬軟相適宜的主控組織，一般有兩種生產工藝：熱軋法或熱處理法。

熱軋法是將熱軋鋼材的終軋溫度控制在一定范圍，然后快速冷卻，即通過控制最終形變溫度及冷卻速度的方法獲得鐵素體加馬氏體的雙相組織。熱軋法生產雙相鋼由于成本較低且流程相對簡單，已成為生產雙相鋼的趨勢。這種生產方法對于薄規格鋼板已經比較成熟，但是對于厚規格鋼板，如最厚達60mm，在實際生產中存在較大困難。對于厚規格鋼板，終軋溫度選定在雙相區，對軋機的軋制力要求較高；如果采用分階段冷卻工藝，對冷卻系統的控制要求較高，對于厚規格鋼板，還存在心部與表層溫度差異大而導致的性能不均勻等問題。

熱處理法是將熱軋或冷軋后的鋼材重新加熱到兩相區或完全奧氏體化區并保溫一定時間，然后進行控制冷卻，從而獲得所需要的鐵素體加馬氏體雙相組織。控制冷卻一般分為兩種情況：其一是在兩相區保溫后直接通過冷卻介質加速冷卻到馬氏體轉變溫度或以下，在兩相區保溫階段，奧氏體化的組織在隨后的冷卻過程中轉變為馬氏體或貝氏體，沒有奧氏體化的組織在隨后的冷卻過程中則轉變為鐵素體；其二是在完全奧氏體化(或部分奧氏體化)后采用分階段冷卻，先使鋼緩冷到一定溫度，使得鋼中析出少量先共析鐵素體，在析出鐵素體的過程中，未轉變的奧氏體組織的碳含量不斷富集，然后使鋼加速冷卻，未轉變的奧氏體組織將轉變為馬氏體或鐵素體。其中，“情況一”對控制冷卻的設備要求較低，而“情況二”則要求精確控制緩冷的溫度和速度，因而對設備要求較高。

在現有技術中，采用熱處理法生產高強度低屈強比的厚鋼板時，有的主要通過添加微量元素B來提高鋼的淬透性；有的盡管沒有添加B元素，但是卻添加了較高含量的貴重合金元素Ni，以提高鋼的淬透性或低溫韌性，或者使鋼中得到一定量的逆轉奧氏體來降低屈強比。

現有技術中采用的這些生產高強度低屈強比厚鋼板的方法均存在一定的缺陷。