一种屈服强度800MPa级调质高强钢及其生产方法，该钢的成分重量百分比为：C 0.07～0.15％，Si 0.10～0.30％，Mn 0.80～1.60％，Cr 0.20～0.70％，Mo 0.10～0.40％，Ni 0～0.30％，Nb 0.010～0.030％，Ti 0.010～0.030％，V 0.010～0.040％，B 0.0005～0.0030％，Al 0.02～0.06％，Ca 0.001～0.004％，N 0.002～0.005％，P≤0.020％，S≤0.010％，O≤0.008％，其余为Fe及不可避免的杂质；且，0.45％<Ceq<0.51％，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15；0.7％≤Mo+0.8Ni+0.4Cr+6V≤1.1％；3.7≤Ti/N≤7.0；1.0≤Ca/S≤3.0。本发明专利技术钢的屈服强度800～950MPa，抗拉强度850～1000MPa，延伸率>12％，-40℃冲击功>40J，在实现超高强度的同时，获得良好的延伸率、低温冲击韧性。
【技术实现步骤摘要】
[OOOU 本专利技术设及一种屈服强度SOOMI^级调质高强钢及其生产方法。
技术介绍
采用高强度、易焊接结构钢制造工程机械的梁结构、起重机的吊臂和自卸车的车 体等移动设备的构件，都会减轻设备自重，减少燃料消耗，提高工作效率。随着国际竞争的 加剧，采用高强度易焊接结构钢制造港口机械、矿山机械、挖掘机、装载机的梁结构、起重机 的吊臂和自卸车的车体等移动设备的构件已经成为趋势。由于工程机械高性能、大型化、 轻量化的发展要求，工程机械用钢的强度级别不断攀升，从500?SOOMI^级快速上升到 700MPa、800MI^乃至IOOOMPaW上。由于工程机械用超高强钢苛刻的使用环境和受力条件， 所W对钢材质量有严格的要求，包括强度性能、冲击性能、折弯性能、焊接性能和板形等。 [000引 目前，国内生产屈服SOOMPa级别的高强度钢板的企业很少。中国专利 201210209649. 5公开了一种抗拉SOOMI^级别高强度钢板的生产方法，不添加Ni元素，采 用在线泽火+回火工艺值Q+T)，得到回火马氏体+回火下贝氏体组织，其屈服强度只有 TOOMPa。中国专利2011100343384. 3公开了一种750?880M化级车辆用高强钢及其生产 方法，采用TMCP工艺在560-600°C卷取生产热轴高强钢卷。 现有技术中采用回火马氏体+回火下贝氏体组织生产的800M化级高强钢不同厚 度规格的各项组织比例差异较大，厚规格强度较低，容易出现性能不合。采用560?600°C 高温卷取生产的析出强化型高强钢，受析出物颗粒大小和数量的影响，带钢头、中、尾强度 波动较大，不能满足-40°C冲击要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种屈服强度SOOMI^级调质高强钢及其生产方法，采用调 质工艺生产，该调质高强钢的屈服强度为800?950MPa，抗拉强度为850?lOOOMPa，延伸 率〉12%，-40°C冲击功MOJ。 为达到上述目的，本专利技术的技术方案是： 一种屈服强度SOOMPa级调质高强钢，其成分重量百分比为；C:0. 07?0. 15%， Si;0. 10 ?0. 30%，Mn;0. 80 ?1. 60%，Cr;0. 20 ?0. 70%，Mo;0. 10 ?0. 40 %， Ni;0 ?0. 30%，Nb;0.OlO?0. 030 %，Ti:0.OlO?0. 030 %，V:0.OlO?0. 040 %， B:0. 0005 ?0. 0030 %，A1:0. 02 ?0. 06%，Ca;0.OOl?0. 004 %，N:0. 002 ?0. 005 %， P《 0.020%，S《0.010%，0《0.008%，其余为化及不可避免的杂质；且上述元素同 时需满足如下关系；〇. 45<Ceq<0. 51，Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 ;0. 7 % 《Mo+0. 8Ni+0. 4Cr+6V《I. 1% ;3. 7《Ti/N《7. 0 ;1. 0《Ca/S《3. 0。[000引进一步，所述调质高强钢的屈服强度为800?950MPa，抗拉强度为850?lOOOMPa，延伸率 >12%，-40°C冲击功M0J。 所述调质高强钢的的显微组织为回火马氏体。 在本专利技术钢的成分设计中： C;固溶强化，调整马氏体组织的强度和塑初性，经试验在加热泽火后，泽火态低碳 马氏体的抗拉强度与C含量呈如下关系；Rm= 2510"% )巧90 (MPa)，Rm为抗拉强度，C含 量在0. 07%W上可W保证泽火态抗拉强度大于900MPa，再通过回火进一步降低强度，改善 初性；C含量较高会导致整体C当量的提高，焊接时容易产生裂纹。因此，本专利技术的C含量 范围为0.07?0. 15%。 Si:0.10 %W上的Si可W起到较好的脱氧作用，Si超过0.30 %容易产生红铁 皮，Si含量较高时容易恶化马氏体高强钢的初性。因此，本专利技术的Si含量范围为0. 10? 0. 30%。 Mn;Mn含量在0. 8%W上可W提高钢的泽透性，Mn含量超过1. 6 %容易产生偏析和 MnS等夹杂物，恶化马氏体高强钢的初性。因此，本专利技术的Mn含量范围为0.80?1.60%。 化：化含量在0.2%W上可W提高钢的泽透性，有利于在泽火时形成全马氏体组 织。在回火温度400?550°C范围内，&会形成&的碳化物，具有抗中温回火软化的作用， 化含量超过0. 70 %，在焊接时会出现较大的火花，影响焊接质量。因此，本专利技术的化含量 范围为0.20?0.70%。Mo;0. 10%W上的Mo元素可提高钢的泽透性，有利于在泽火时形成全马氏体组 织；在400°CW上的高温下，Mo会与C反应形成化合物颗粒，具有抗高温回火软化和焊接接 头软化的作用，Mo含量太高会导致碳当量提高，恶化焊接性能，同时Mo属于贵金属，会提高 成本。因此，本专利技术的Mo含量范围为0.10?0.40%。 Ni;Ni元素具有细化马氏体组织、改善钢的初性的作用，Ni含量太高会导致碳当 量提高，恶化焊接性能，同时Ni属于贵金属，会提高成本。因此，本专利技术的Ni含量范围为 0 ?0. 30%。Nb、Ti和V;Nb、Ti和V为微合金元素，与C、N等元素形成纳米级析出物，在加热时 抑制奥氏体晶粒的长大；Nb可W提高未再结晶临界温度化r，扩大生产窗口；Ti与N反应形 成的细小析出物颗粒可W改善焊接性能；V在回火过程中与N和C反应析出纳米级V(C，脚 颗粒，可W提高钢的强度；本专利技术的Nb含量范围为0.01?0.03% ,Ti含量范围为0.01? 0.03%，V含量范围为0.01?0.04%。 B;微量的B可W提高钢的泽透性，提高钢的强度，超过0. 0030%的B容易产生偏 析，形成碳棚化合物，严重恶化钢的初性。因此，本专利技术的B含量范围为0. 0005?0. 0030%。 Al;A1用作脱氧剂，钢中加入0.02 %W上的Al可细化晶粒，提高冲击初性，Al含 量超过0.06 %容易产生Al的氧化物夹杂缺陷。因此，本专利技术的Al含量范围为0.02? 0. 06%。 化：在钢冶炼过程中，超过0.OOl%的微量化元素可W起到净化剂作用，改善钢的 初性；化含量超过0. 004%时，容易形成尺寸较大的化的化合物，反而会恶化初性。因此， 本专利技术化含量范围为0.OOl?0. 004%。 N;本专利技术要求严格控制N元素的含量范围。在回火过程中，0.002%W上的N元素 可W与V和C反应形成纳米级的v(c，脚粒子，起到析出强化的作用，在焊接过程中也可W 通过析出强化抵抗热影响区软化；N含量超过0. 005 %则容易导致形成粗大的析出物颗粒， 恶化初性。因此，本专利技术N含量范围为0. 002?0. 005%。P、S和O;P、S和O作为杂质元素影响钢的塑、初性，本专利技术的该四种元素的控制范 围为P《0. 02%，S《0. 01%，O《0. 008%。[002引对于调质型屈服强度SOOMPa高强钢的碳当量Ceq需满足；0. 45<Ceq<0. 51，Ceq=C+Mn/6+(化+Mo+V)/5+(Ni+化)/150,Ceq太低容易出现焊接接头软化，Ceq太高容易出现焊 接微裂纹。 本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种屈服强度800MPa级调质高强钢，其成分重量百分比为：C:0.07～0.15％，Si：0.10～0.30％，Mn：0.80～1.60％，Cr：0.20～0.70％，Mo：0.10～0.40％，Ni：0～0.30％，Nb：0.010～0.030％，Ti:0.010～0.030％，V:0.010～0.040％，B:0.0005～0.0030％，Al:0.02～0.06％，Ca：0.001～0.004％，N:0.002～0.005％，P≤0.020％，S≤0.010％，O≤0.008％，其余为Fe及不可避免的杂质；且上述元素同时需满足如下关系：0.45％<Ceq<0.51％，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15；0.7％≤Mo+0.8Ni+0.4Cr+6V≤1.1％；3.7≤Ti/N≤7.0；1.0≤Ca/S≤3.0。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，杨阿娜，王巍，何晓明，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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