[發明專利]一種低碳鋼及其制備方法

在審

• 申請號: 202310145815.8
• 申請日: 2023-02-21
• 公開（公告）號: CN116397160A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 朱鵬霄;李毅;文軍
• 申請（專利權）人: 徐工集團工程機械股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/54;C22C38/48;C22C38/46;C22C38/50;C21D1/18;C21D6/00;C21D8/02
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 梁文惠

本發明涉及一種低碳鋼，其化學成分如下：C：0.02～0.13％，Si：0.15～0.35％，Mn：0.4～0.8％，Ni：0.005～0.020％，Mo：0.15～0.4％，Cr：0.20～0.60％，B：0.0005～0.0015％，Nb：0.01～0.05％，V：0.05～0.10％，Ti：0.03～0.15％，S：≤0.015％，P：≤0.015％，余量為鐵和不可避免的雜質。

技術領域

本發明屬于鋼材料領域，具體涉及一種低碳鋼及其制備方法，特別是力學性能改善的低碳鋼及其制備方法。

背景技術

隨著國內外經濟的發展，工程機械行業從安全、減輕自重及降低能耗的角度出發，對高強度鋼板的需求日益增加，據統計，高強度鋼的使用量在工程機械中占比達30％左右。由于我國幅員遼闊，包括嚴寒地區和寒冷地區，加之氣候變化異常，我國常常受到寒潮的侵襲，冬季時低溫寒冷地區分布更廣，溫度最低可達到-50℃，鋼結構在低溫環境下工作越來越普遍，而低溫容易降低結構鋼的韌性，導致鋼結構發生脆斷。相關技術通常采用較高的碳和合金元素含量，提高了鋼材的強度但也犧牲了塑韌性，尤其是在低溫環境下，由于高強度鋼發生脆性斷裂，導致設備發生損壞的事故頻繁發生。統計顯示由于低溫環境這一誘因引起的脆斷占30～40％，礦山、工程機械、交通運輸等方面大量使用野外露天機械和工程材料，在北方嚴寒的冬季存在發生低溫脆斷的危險。因此開發成本低、強度高、低溫高韌性的高強度鋼迫在眉睫。

發明內容

發明人發現，相關技術的高低溫韌性、高強度鋼通常添加Ti、Nb、Mo、Cr、V、Ni等貴金屬元素，有的甚至加入了稀土元素，導致鋼的成本提高。

在第一方面，本申請提供一種低碳鋼，其化學成分如下：C：0.02～0.13％，Si：0.15～0.35％，Mn：0.4～0.8％，Ni：0.005～0.020％，Mo：0.15～0.4％，Cr：0.20～0.60％，B：0.0005～0.0015％，Nb：0.01～0.05％，V：0.05～0.10％，Ti：0.03～0.15％，S：≤0.015％，P：≤0.015％，余量為鐵和不可避免的雜質。

在一些實施方案中，低碳鋼的化學成分具有以下一項或多項特征含量可選為C含量可選為0.05％，Si含量可選為0.30％，Mn含量可選為0.70％，Ni含量可選為0.018％，Mo含量可選為0.35％，Cr含量可選為0.55％，B含量可選為0.0012％，Nb含量可選為0.05％，V含量可選為0.08％，Ti含量可選為0.13％，S含量可選為≤0.010，P含量可選為≤0.010，余量為鐵和不可避免的雜質。

在一些實施方案中，低碳鋼的化學成分具有以下一項或多項特征含量可選為C含量可選為0.08％，Si含量可選為0.25％，Mn含量可選為0.6％，Ni含量可選為0.012％，Mo含量可選為0.25％，Cr含量可選為0.40％，B含量可選為0.0009％，Nb含量可選為0.03％，V含量可選為0.07％，Ti含量可選為0.10％，S含量可選為≤0.012，P含量可選為≤0.010，余量為鐵和不可避免的雜質。

在一些實施方案中，低碳鋼的化學成分具有以下一項或多項特征含量可選為C含量可選為0.13％，Si含量可選為0.20％，Mn含量可選為0.5％，Ni含量可選為0.006％，Mo含量可選為0.20％，Cr含量可選為0.30％，B含量可選為0.0006％，Nb含量可選為0.02％，V含量可選為0.06％，Ti含量可選為0.05％，S含量可選為≤0.008，P含量可選為≤0.005，余量為鐵和不可避免的雜質。

在第二方面，本申請提供一種制備低碳鋼的方法，包括以下步驟：

S1)提供原料鋼坯，所述原料鋼坯的化學成分如下：