[發明專利]一種適用于-70℃環境下的低合金高強鋼

有效

• 申請號: 202111048769.7
• 申請日: 2021-09-08
• 公開（公告）號: CN114293092B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 劉志勇;馮佳;周學俊;張鵬武;陳吉清;石磊;張揚;宋育來;宋暢
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/14;C22C38/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

一種適用于?70℃環境下的低合金高強鋼，其化學成分及重量百分比含量為：C：0.01~0.05%、Si:≤0.04%、Mn：0.4~1.5%、P：≤0.015%、S：≤0.003%、Ti：0.01~0.10%，Al：0.01~0.06%。本發明在?70℃極寒環境下，其屈服強度≥355MPa，抗拉強度470~650MPa，延伸率≥23%，?70℃Kv2≥35J，且化學成分簡單，工藝僅采用現有技術即可，能滿足?70℃極寒環境下使用要求。

技術領域

本發明涉及一種低低合金鋼及生產方法，確切地屬于-70℃環境下的低合金高強鋼及生產方法。

背景技術

由于不同合作國家的地理環境與氣候特點，對鋼材的需求與我國要求的技術指標差異很大，尤其是一些氣溫較低的國家，其室外溫度可達到-70℃，甚至更低，為確保安全性，在其國家使用的鋼鐵材料要求其沖擊韌性的溫度達到-70℃，而我國對低溫沖擊的實際需求最低為-40℃的E級鋼板，在我國的國標GB/T 1591里雖然有-60℃的F級鋼板，但考慮我國的實際地理環境和氣溫特點，國內鋼企基本沒有這一級別的鋼材生產。面對國際化的發展趨勢，有必要開發沖擊韌性的溫度達到-70℃的鋼材，以滿足我國企業對外發展的需求。

發明內容

本發明在于克服現有技術存在的不足，提供一種在-70℃極寒環境下，具有屈服強度≥355MPa，抗拉強度470～650MPa，延伸率≥23％，-70℃Kv2≥37J的良好的低合金高強鋼。

實現上述目的的措施：

一種適用于-70℃環境下的低合金高強鋼，其化學成分及重量百分比含量為：C：0.01～0.05％、Si:≤0.04％、Mn：0.4～1.5％、P：≤0.015％、S：≤0.003％、Ti：0.01～0.10％，Al：0.01～0.06％，余量為平衡鐵及不可避免的雜質；力學性能：屈服強度≥355MPa，抗拉強度：450～650MPa，延伸率≥22％，-70℃Kv2≥27J。

優選地：所述C的重量百分比含量在0.015～0.04％。

優選地：所述Si的重量百分比含量≤0.037％。

優選地：所述Mn的重量百分比含量在0.46 1.32％。

優選地：所述Ti的重量百分比含量在0.017～0.086％。

優選地：所述Al的重量百分比含量在0.018～0.053％。

本發明中各元素及主要工藝的作用及機理

C是提高鋼強度最經濟有效的合金元素，但C含量過高會顯著惡化鋼的低溫沖擊韌性，本發明采用超低C設計，減少碳化物組織形成，提高鋼的低溫沖擊韌性，本發明鋼中的C含量為0.01～0.05％，優選地C的重量百分比含量在0.015～0.04％。

合金元素Si是影響熱軋帶鋼表面質量的重要元素，為保證鋼板良好的表面質量，本發明鋼中的Si含量設計為≤0.04％，優選地：Si的重量百分比含量≤0.037％。

鋼中添加Mn，不僅可以通過Mn的固溶強化提高鋼的強度，而且可降低鋼的相變溫度，細化晶粒，提高鋼的低溫韌性，本發明鋼Mn含量設計為1.40～2.00％，優選地Mn的重量百分比含量在0.46～1.32％。

P是低合金鋼中的雜質元素之一，含P量高，一方面使鋼具有較明顯的冷脆傾向，另一方面P容易產生P偏析，明顯惡化冷成型性能和低溫沖擊韌性。本發明鋼中的P含量控制較低水平，P含量≤0.015％。

S是鋼中的有害元素，生成的硫化物夾雜嚴重影響鋼的低溫沖擊韌性，同時，本發明鋼采用Ti微合金化，Ti與S易生成Ti₂S夾雜，從而減少鋼中有效Ti的含量，進一步影響鋼的力學性能，因此應盡量降低鋼中的S含量，使其含量在0.003％以下。