[發明專利]一種延展性優良的高強度抗止裂鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 202110408382.1
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113249659B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 李少坡;丁文華;張海;王志勇;張學峰;李戰軍;李群;田鵬;馬長文;周德光
• 申請（專利權）人: 首鋼集團有限公司
• 主分類號: C22C38/42
• 分類號: C22C38/42;C22C38/46;C22C38/50;C22C38/48;C22C38/06;C22C38/04;C22C38/02;C21D8/02
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 王瑞琳

本發明提供了一種延展性優良的高強度抗止裂鋼，以質量分數計，所述鋼的化學成份包括：C：0.01～0.05％，Si：0.10～0.30％，Mn：1.10～1.40％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Alt：0.01～0.05％，Nb：0.01～0.05％，V：0.01～0.05％，Ti：0.008～0.015％，Ni：0.00～0.30％，Cr：0.00～0.30％，Cu：0.00～0.30％，余量為Fe和不可避免的雜質。該高強度抗止裂鋼不僅強度高、抗止裂性好，且延展性能優良，抵抗塑性變形而不破裂能力較高，能夠在工況復雜環境下服役。本發明還提供了一種延展性優良的高強度抗止裂鋼的制備方法。

技術領域

本發明屬于鋼材制備技術領域，特別涉及一種延展性優良的高強度抗止裂鋼及其制備方法。

背景技術

延展性能優良的高強度抗止裂鋼，能耐地質變化、錯位、沉降，以及外力帶來的拉伸塑性變形。較高的延展性能，意味著材料具有較高的抵抗外力塑性變形而不斷裂的能力，延展性能是關系鋼使用安全性的一個重要的力學性能指標，其嚴重影響如下幾方面：1、鋼在使用過程中抵抗塑性變形能力；2、鋼制構件的服役年限和壽命；3、鋼制構件的運行安全性。

延展性，是物質的一種機械性質，表示材料在受力而產生破裂之前，其塑性變形的能力。物體在外力作用下能延伸成細絲而不斷裂的性質叫延性；在外力(錘擊或滾軋)作用能碾成薄片而不破裂的性質叫展性。延展性好的結構，構件或構件的某個截面的后期變形能力大，在達到屈服或最大承載能力狀態后仍能吸收一定量的能量，能避免脆性破壞的發生。因此，延展性能對高強度抗止裂鋼來說至關重要。

目前，國內高強度鋼還不能同時滿足高強度、抗止裂性和優良的延展性能。一般高強度鋼的斷后伸長率A50為20～50％，-40℃止裂韌性CTOD為0.10～0.50mm，而在特殊服役環境下需要具有優良的延展性能來避免因抵抗較大的外力塑性變形而造成斷裂失效事故。因此，如何研發一種兼具高強度、抗止裂性(CTOD≥0.60mm)、以及優良的延展性能高強鋼(A50≥60％)，成為亟待解決的技術問題。

發明內容

為了解決現有高強度鋼不能同時滿足高強度、抗止裂性和優良的延展性能的技術問題，本發明提供了一種延展性優良的高強度抗止裂鋼，該高強度抗止裂鋼不僅強度高、抗止裂性好，且延展性能優良，抵抗塑性變形而不破裂能力較高，能夠適用于在工況復雜環境下服役。

本發明還提供了一種延展性優良的高強度抗止裂鋼的制備方法。

本發明通過以下技術方案實現：

本申請提供一種延展性優良的高強度抗止裂鋼，以質量分數計，所述鋼的化學成份包括：

C：0.01～0.05％，Si：0.10～0.30％，Mn：1.10～1.40％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Alt：0.01～0.05％，Nb：0.01～0.05％，V：0.01～0.05％，Ti：0.008～0.015％，Ni：0.00～0.30％，Cr：0.00～0.30％，Cu：0.00～0.30％，余量為Fe和不可避免的雜質；

所述鋼的金相組織包括由多邊形鐵素體構成的第一相，以及包括針狀鐵素體、粒狀貝氏體、M/A島(馬奧島：形態島狀，由馬氏體和奧氏體組成的組織)中的至少一種構成的第二相。

可選的，所述金相組織中，所述多邊形鐵素體的體積分數為70～90％，晶粒尺寸為1～8μm。

可選的，所述鋼的厚度為25～40mm。

基于同一發明構思，本申請還提供一種延展性優良的高強度抗止裂鋼的制備方法，所述制備方法包括：

鋼水進行連鑄，獲得所述延展性優良的高強度抗止裂鋼的鑄坯；

將所述鑄坯進行粗軋，所述粗軋的單道次壓下率為15～30％，獲得粗軋板；