[發明專利]一種超高塑性低屈強比鋼及其制備方法

在審

• 申請號: 202210294617.3
• 申請日: 2022-03-24
• 公開（公告）號: CN114645210A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 李燦明;畢永杰;胡淑娥;金璐;胡曉英;叢林;劉坤;秦晨;侯東華;張楠;張康
• 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;C22C33/04;B21B1/22;B21B37/74
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 辛向東

本發明涉及一種超高塑性低屈強比鋼及其制備方法，屬于冶金的技術領域。包括重量百分比的以下成分：C 0.010％～0.030％，Si≤0.10％，Mn 0.40％～0.60％，P≤0.010％，S≤0.010％，Als 0.010％～0.030％，其余為Fe和雜質。所述超高塑性低屈強比鋼的制備方法，包括如下步驟：(1)冶煉；(2)連鑄坯加熱；(3)鑄坯緩冷；(4)加熱，軋制；所述鋼板的厚度為8～60mm。本發明涉及鋼成分簡單，微觀組織均勻性好，具有超高塑性、低屈強比，經大變形后而不坍塌，有抗震、吸能等效果，屈服平臺明顯，機加工能力極佳。

技術領域

本發明屬于冶金的技術領域，具體涉及一種超高塑性低屈強比鋼及其制備方法。

背景技術

隨工業化、城鎮化發展，大型、大跨度建筑以及高層和超高層建筑的崛起，建筑向更高、美觀時尚、獨特外形迅速發展，并且對建筑防火、抗震等安全性和長壽命要求的提高，對鋼材性能提出高塑性、抗震、吸能等個性化要求。

CN112080692A公開了一種280MPa級冷軋低屈強比沖壓汽車結構用鋼及其生產方法，其化學成分的質量百分含量為：C 0.06％～0.07％，Si 0.15％～0.18％，Mn 1.40％～1.46％，P≤0.010％，S≤0.005％，Alt 0.020％～0.050％，Ca 0.0010％～0.0030％，其余為Fe及其不可避免的雜質。其采用中低碳+高錳化學成分體系生產，且為冷軋退火產品。上述專利還存在以下問題：(1)微合金含量高，生產成本高；(2)上述專利產品為冷軋退火產品，經歷冶煉-熱軋-冷軋-酸洗-退火等工序，工序多，生產周期長；(3)上述專利產品因屈強比高，因此具有剛度高、塑性低的特點，形變能力差。

橋梁建筑制造領域對安全、可靠、長壽要求高，要求鋼板具有高塑性、低屈強比的特點；防止鋼板因小變形而斷裂，造成坍塌，能承受周期性小沖擊，能在惡劣條件下吸收較大能量而不斷。當前有良好塑性或低屈強比鋼，但其塑性偏低，斷后伸長率一般A₅₀≦50％，屈強比一般在0.70以上，更優越產品匱乏。

發明內容

針對現有國內橋梁建筑等領域缺少用于抗震、吸能的超高塑性低屈強比鋼板，本發明提供一種超高塑性低屈強比鋼及其制備方法，所制得鋼板滿足低強度、超高塑性、抗震吸能等要求，具有超高塑性、低屈強比，所制得鋼板屈服強度穩定在160～175MPa，有明顯的屈服平臺，抗拉強度穩定控制在260～290MPa，斷后伸長率A₅₀≥70％，屈強比：0.55～0.63，0℃KV₂≥100J。

本發明的技術方案為：

一種超高塑性低屈強比鋼，包括重量百分比的以下成分：C 0.010％～0.030％，Si≤0.10％，Mn 0.40％～0.60％，P≤0.010％，S≤0.010％，Als 0.010％～0.030％，其余為Fe和雜質。

化學成分是影響產品綜合性能的重要因素之一，對本發明的化學成分進行了限制，說明如下：

C：鋼中主要的固溶強化元素，能夠顯著提高鋼板強度，對鋼板焊接、韌性及塑性不利。為滿足本發明的鋼材在制造成結構件后能承受一定強度，同時具備超高塑性，其質量百分比含量以C在0.010％～0.030％為宜。

Si：硅是煉鋼過程有效的脫氧和放熱元素之一，有一定的固溶強化作用，同時高硅含量過高會降低鋼的表面質量、焊接性能和低溫韌性，本發明硅含量控制在≤0.10％。

Mn：錳具有較強的固溶強化作用，能顯著降低鋼的相變溫度，細化鋼的顯微組織,為使本專利鋼材具有一定強度，必須加部分元素細化晶粒，同時避免強度過高、鑄坯偏析降低材料塑性；本發明錳含量控制在0.40％～0.60％。

Al：鋁是煉鋼過程有效的脫氧元素之一，可有效減少鋼中夾雜物含量，細化晶粒，但含量過高，容易使鑄坯表面產生裂紋和細晶大幅度增加鋼強度，本發明鋁含量控制在0.01％～0.03％。