[發明專利]一種低屈強比高韌性鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 202111342933.5
• 申請日: 2021-11-12
• 公開（公告）號: CN114134414B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 李燦明;金璐;胡淑娥;王軍;畢永杰;胡曉英;楊波;袁蓉;李峰;叢林;李鵬蕓;劉坤;侯東華
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵集團日照有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/48;C22C38/50;C21D8/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 侯緒軍

本發明涉及鋼的冶煉技術領域，具體涉及一種低屈強比高韌性鋼及其制備方法，所述低屈強比高韌性鋼采用的制備方法包括如下步驟：(1)原料通過冶煉、精煉、合金化、鈣處理，得到鋼水，最終連鑄成鑄坯，鑄坯切割后緩冷；(2)加熱；(3)采用二階段軋制，第一階段采用橫?縱軋制方式，第一階段軋制完畢后加速冷卻中間坯，冷卻至730℃；當返紅溫度到達760℃進行第二階段軋制，第二階段軋制完畢后弛豫到鋼板表面720℃；(4)鋼板軋后水冷；(5)堆冷。本發明采用低碳+微量Cu、Cr、Ni等合金元素，保證力學性能，同時還能提高鋼板的焊接性能，提高鋼板的耐候性能。

技術領域

本發明涉及鋼的冶煉技術領域，具體涉及一種低屈強比高韌性鋼及其制備方法。

背景技術

隨著大型結構橋梁、建筑向大跨度、重載荷、全焊接結構方向發展，橋梁結構的安全可靠性要求越來越嚴格，也對鋼材質量提出了更高的要求。一般來說，鋼材強度提高，鋼材屈強比也會隨之升高，如果屈強比過高，一旦結構發生過載，如地震等條件下，鋼材容易快速到達極限強度從而引發事故。因此，高屈強比限制了高強度鋼在橋梁、建筑工程上的應用，低屈強比、高強、高韌、高塑是橋梁、建筑發展的必然趨勢。

中國專利申請CN111455287A公開了一種成分為C：0.04％～0.09％、V：0.010％～0.030％，Ni：0.30％～0.45％，Cr：0.45％～0.60％，Mo：0.08％～0.15％，余量的Fe及不可避免的雜質的500MPa低屈強比耐候橋梁鋼，合金添加量高，生產成本高。

中國專利申請CN102080192A公開了一種低屈強比高塑性超細晶粒高強鋼的制造方法，其采用兩相區淬火+兩相區回火，生產周期長，組織困難，成本高。

中國專利申請CN109161793A公開了一種成分為C：0.08～0.10％，Si：0.25～0.30％，Mn：1.30～1.50％，P≤0.010％，S≤0.010％，Ni：0.25～0.30％，Cr：0.45～0.50％，Cu：0.25～0.35％，Al：0.02～0.04％，Nb：0.020～0.030％，Ti：0.010～0.020％，余量為Fe和不可避免的雜質元素的低屈強比高強度橋梁用鋼，合金添加量高，生產成本高。

發明內容

針對現有低屈強比鋼合金元素Cu、Cr、Ni添加量偏高的技術問題，本發明提供一種低屈強比高韌性鋼及其制備方法，本發明采用低成本微合金化設計，配合TMCP工藝，添加合金元素Cu、Cr、Ni改善焊接性能、低溫韌性、屈強比及綜合力學性能，降低了貴重元素用量，制備方法生產成本低、工藝簡單，適用于大工業穩定生產，制得的低屈強比高韌性鋼的組織細小均勻，主要為鐵素體+貝氏體組織，具有優異的強韌性、強塑性、低屈強比、焊接性能等性能，適用于大型建筑和橋梁結構件制造領域。經本發明制造的鋼板屈服強度可穩定達到500MPa以上，-60℃低溫沖擊功穩定達到大于200J，滿足現代鋼結構工程建設、橋梁對高強高韌低屈強比高性能鋼板的要求，同時具備較高耐候性、較低的碳當量及焊接敏感系數。

第一方面，本發明提供一種低屈強比高韌性鋼的制備方法，包括如下步驟：

(1)原料通過冶煉、精煉、合金化、鈣處理，得到鋼水，最終連鑄成鑄坯，鑄坯化學成分重量百分比符合C：0.09％～0.11％，Si：0.10％～0.20％，Mn：1.40％～1.50％，P≤0.015％，S≤0.003％，Als：0.010％～0.040％，Cr：0.15％～0.25％，Cu：0.15％～0.20％，Ni：0.20％～0.30％，Nb：0.025％～0.040％，Ti：0.010％～0.040％，其余為Fe和不可避免的雜質，鑄坯切割后緩冷；

(2)加熱；

(3)采用二階段軋制，第一階段采用橫-縱軋制方式，第一階段軋制完畢后加速冷卻中間坯，冷卻至730～735℃；當返紅溫度到達760～765℃進行第二階段軋制，第二階段軋制完畢后弛豫到鋼板表面720～725℃；

(4)鋼板軋后水冷；