一种抗拉强度700MPa级复合微合金化高强钢锻件及其生产方法。本发明专利技术涉及一种抗拉强度700MPa级低焊接裂纹敏感性高强钢锻件及其生产方法。以重量百分含量计，锻件由以下化学成分组成：C：0.07～0.12％；Mn：1.2～1.8％；Si：0.2～0.4％；S≤0.006％；P≤0.015％；Ni：1.3～1.8％；Cr：0.15～0.3％；Mo：0.2～0.4％；Nb：0.02～0.1％；V≤0.1％；Ti：≤0.02％；Cu≤0.25％；B：≤0.001％，其余为Fe及不可避免的杂质；同时Pcm≤0.26％。本发明专利技术中锻件的板厚可达200mm，力学性能满足：屈服强度≥560MPa，抗拉强度≥700MPa，延伸率≥17％，KV2(-40℃)≥80J。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高强度低合金钢生产领域，具体涉及一种抗拉强度700MPa级低焊接裂纹敏感性高强钢锻件及其生产方法。
技术介绍
随着我国冶金工业以及“西电东输”和“西气东输”等重大工程的迅速发展，调质高强度钢及锻件以其优良的综合性能在发电用压力钢管、水电机组涡壳、天然气储罐和冶金成套设备用储气球罐的建造中得到了广泛应用，需求量逐年增加，对更高强度调质钢及其配套锻件的应用要求也日益迫切。中国专利申请号:200910063768.2公开了 “一种抗拉强度700MPa级低焊接裂纹敏感性钢及其生产方法”，采用如下化学成分(wt% ):C:0.08~0.12%、Μη:1.2~2.0%、Si:0.15 ~0.4%,S ^ 0.006%,P ( 0.015%,N1:0.25 ~0.55%,Mo:0.15 ~0.28%,V:0.02 ~0.1% 以及 Cu:0.18 ~0.3%,Cr:0.15 ~0.3%,Ti:0.008 ~0.02%,B:0.0007 ~0.0027%中的两种或两种以上，其余为Fe及不可避免的杂质。但该专利是按传统纯净钢工艺进行轧制、调质热处理生产出的钢板最大厚度为60_ ;采用该专利生产的钢抗拉强度Rm ≤ 690MPa, -20°C KV2 ≤ 47J。中国专利申请号:20131053273.5公开了“一种薄带连铸700MPa级高强耐大气腐蚀钢制造方法”，其包括如下步骤:1)冶炼钢水化学成分重量百分比为C:0.03-0.1%,Si ( 0.4%, Mn:0.75-2.0%,P:0.07-0.22%, S ^ 0.01 %, N ^ 0.012%, Cu:0.25-0.8%,Cr:0.3-0.8%, N1:0.12_0.4%，此外，还包含微合金元素Nb、V、T1、Mo中至少一种，Nb:0.01-0.1%,V:0.01-0.l%,T1:0.01-0.1%,Μο:0.1-0.5%，其余为 Fe 和不可避免的杂质；2)薄带连铸，直接浇铸出厚度为l_5mm的铸带；3)铸带冷却，冷却速率大于20°C /s ；4)铸带在线热轧，热轧温度1050-125(TC ;压下率为20-50%，形变速率> 20^1 ;热轧后发生奥氏体在线再结晶，热轧带厚度为0.5-3.0mm ；5)冷却，卷取，冷却速率10_80°C /s ;卷取温度520-670°C。获得的钢带显微组织主要由分布均匀的贝氏体和针状铁素体构成。目前国内外已就高强度耐大气腐蚀钢及其制造方法申请了数项类似上述专利，其中700MPa强度级别的耐大气腐蚀钢，大都采用Nb、V、T1、Mo复合微合金化技术，通过细晶强化和沉淀强化来提高耐大气腐蚀钢的综合力学性能。利用上述这种薄带连铸方法生产的低碳低合金钢产品强度较高，但最主要问题是产品的延伸率不高和低温韧性较差。由于通常薄带连铸工艺热轧压下率不超过50%，通过形变细化奥氏体晶粒的效果不佳，因而该类钢的塑性和低温韧性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种抗拉强度700MPa级低焊接裂纹敏感性高强钢锻件，本锻件不但具有高强度、高韧性、高可焊接性以及良好成形性等优秀力学性能，而且本锻件还是符合低焊接裂纹敏感性的要求的最大厚度达200mm的700MPa级低合金钢锻件。为实现上述专利技术目的，以重量百分含量计，锻件由以下化学成分组成:C:0.07~0.12%；Mn:1.2~1.8%;S1:0.2 ~0.4%;S ≤ 0.006%；P ^ 0.015%；N1:1.3 ~1.8%;Cr:0.15 ~0.3%；Mo:0.2 ~0.4%；Nb:0.02 ~0.1 % ;V ≤ 0.1 % ;T1:≤ 0.02%；Cu^0.25%；B:(0.001%，其余为Fe及不可避免的杂质；同时锻件的焊接裂纹敏感性指数Pem g 0.26%。作为本专利技术的优选方案，锻件的化学成分重量百分比为C:0.089%, Mn:1.335%,S1:0.25%, S:0.0038%, P:0.007%, N1:1.31%, Cr:0.18%, Mo:0.2%, Nb:0.028%, V:0.0035%,Ti:0.013%, Cu:0.026%,B:0.0009%，其余为 Fe 及不可避免的杂质。作为本专利技术的优选方案，锻件的化学成分重量百分比为C:0.11%, Mn:1.32%,S1:0.316%,S:0.0037%,P:0.006%,N1:1.33%,Cr:0.28%,Mo:0.28%,Nb:0.031%,V:0.034%,T1:0.016%,Cu:0.023%,B:0.0009%，其余为 Fe 及不可避免的杂质。作为本专利技术的优选方案，锻件的化学成分重量百分比为C:0.086%, Mn:1.31%,S1:0.31%, S:0.0042%, P:0.007%, N1:1.44%, Cr:0.15%,Mo:0.28%, Nb:0.035%, V:0.038%, Ti:0.011%, Cu:0.024%,B:0.0008%，其余为 Fe 及不可避免的杂质。作为本专利技术的优选方案，锻件的化学成分重量百分比为C:0.08%, Mn:1.299%,S1:0.30%, S:0.0039%, P:0.007%, N1:1.655%, Cr:0.285%, Mo:0.25%, Nb:0.036%,V:0.01%,Ti:0.012%,Cu:0.023%,B:0.0008%，其余为 Fe 及不可避免的杂质。本专利技术的目的之二是提供上述抗拉强度700MPa级低焊接裂纹敏感性高强钢锻件的生产方法，包括铁水脱硫扒渣、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空处理、板坯浇铸、板坯加热、轧制、冷却和回火工艺 ；在板坯浇铸过程中，设定加热温度:1200~1230°C，在炉时间:220~400分钟，以保证板坯充分奥氏体化；在轧制过程中，采用两阶段控轧，精轧第I阶段在奥氏体完全再结晶温度区进行，980°C<终轧温度≤1100°C，中间坯待温；精轧第II阶段在非再结晶区进行，开轧温度(900°C，终轧温度为840±10°C，非再结晶区累积变形量≤60% ；厚板控轧后进入层流冷却系统，冷却速率为20~40°C /s，终冷温度在450~500 0C ；轧制后的厚板采用调质热处理工艺，淬火温度为910~930°C,保温时间为板厚X 1.5分钟；回火温度为630~670°C，保温时间:板厚X 2.5~板厚X 3分钟；所述板厚单位为mm。厚板轧后组织为粒状贝氏体即针状铁素体和超细化板条贝氏体。厚板回火后的组织为均匀细小的回火索氏体，即板条状铁素体基体上分布有析出碳氮化物。本专利技术的技术方案的有益效果如下:微合金化与控轧控冷相结合是本专利技术在生产高性能焊接高强钢中的核心技术手段。采用控轧控冷工艺，可在碳含量很低和合金元素含量较低的情况下有效地提高钢的强韧性及改善钢的焊接性和各种加工性能，与Nb、V、Ti等微合金元素相结合，效果更佳。控车L的实质是得到细小的奥氏体晶粒，以便在Υ-α相变后得到细小铁素体晶粒和细小的其它相变产物(细珠光体或细小贝氏体等)，有效地提高钢的强韧性。控冷的实质是防止控轧后细小奥氏体晶粒及铁素体晶粒重新再结晶或长大，以便相变后得到细小晶粒和相应组织。在含微合金元素的钢中，控轧控冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗拉强度700MPa级复合微合金化高强钢锻件，其特征在于以重量百分含量计，锻件由以下化学成分组成：C：0.07～0.12％；Mn：1.2～1.8％；Si：0.2～0.4％；S≤0.006％；P≤0.015％；Ni：1.3～1.8％；Cr：0.15～0.3％；Mo：0.2～0.4％；Nb：0.02～0.1％；V≤0.1％；Ti：≤0.02％；Cu≤0.25％；B：≤0.001％，其余为Fe及不可避免的杂质；同时锻件的焊接裂纹敏感性指数Pcm≦0.26％。
【技术特征摘要】
1.一种抗拉强度700MPa级复合微合金化高强钢锻件，其特征在于以重量百分含量计，锻件由以下化学成分组成:c:0.07~0.12% ；Mn:1.2~1.8% ；S1:0.2~0.4 % ;S ≤ 0.006 % ；P ^ 0.015 % ;N1:1.3 ~1.8 % ；Cr:0.15 ~0.3 % ；Mo:0.2 ~0.4 % ；Nb:0.02 ~0.1% ；V ( 0.1% ；Ti..( 0.02% ；Cu ( 0.25% ；B..( 0.001%，其余为 Fe 及不可避免的杂质；同时锻件的焊接裂纹敏感性指数P? ^ 0.26%。2.根据权利要求1所述的抗拉强度700MPa级钒铌钛复合微合金化高强钢锻件，其特征在于锻件的化学成分重量百分比为C:0.089%, Mn:1.335%, S1:0.25%, S:0.0038%,P:0.007%,N1:1.31%,Cr:0.18%,Mo:0.2%,Nb:0.028%,V:0.0035%,T1:0.013%,Cu:0.026%、B:0.0009%，其余为Fe及不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的抗拉强度700MPa级钒铌钛复合微合金化高强钢锻件，其特征在于锻件的化学成分重量百分比为C:0.11 %、Mn:1.32%、S1:0.316%、S:0.0037%,P:0.006%, N1:1.33%, Cr:0.28%, Mo:0.28%, Nb:0.031%, V:0.034%, T1:0.016%, Cu:0.023%、B:0.0009%，其余为Fe及不可避免的杂质。4.根据权利要求1所述的抗拉强度700MPa级钒铌钛复合微合金化高强钢锻件，其特征在于锻件的化学成分重量百分比为C:0.086%、Mn:1.31%、S1:0.31%、S:0.0042%, P:0.007%, N1:1.44%, Cr:0.15%, Mo:0.28%, Nb:0.035%, V:0.038%, T1:0.0...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐亮，江慧丰，方国爱，汪辉，章敏，王利，闫永超，
申请(专利权)人：合肥通用机械研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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