一种高性能钢材制造技术

本发明专利技术属于钢材料领域，提供一种高性能钢材，该钢材的各个元素的重量百分比含量范围如下：C：≤0.10％，Si：≤0.10％，Mn：0.30～0.40％，P：≤0.018％，S：≤0.012％，Cr：0.35～0.45％，Ni：0.40～0.45％，Mo：0.30～0.40％，Cu：≤0.20％，Al：0.015～0.050％，Ti：0.01～0.045％，气体含量H：≤2.0ppm，0：≤35ppm，N：≤95ppm，As+Sn+Pb+Sb+Bi≤0.050％，As≤0.03％，Sn≤0.020％，碳当量Ceq=C+Mn／6+(Cr+Mo+V)／5+(Ni+Cu)／15≤0.44，余量为Fe及不可避免的杂质。该钢材耐腐蚀、耐高温，可焊性高，韧性好、强度高，耐疲劳性能高、机械加工性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种高性能钢材
本专利技术属于钢材料领域，特别是涉及一种高性能钢材。
技术介绍
高性能钢材(HPS)是指那些抗拉强度、韧性、可焊性、耐高温、热轧成型性及耐腐蚀性能比传统的低碳钢更为优质的钢材，该类等级钢材的应用通常能够降低成本、减小构建尺寸、减轻结构重量以及减少焊接作业量，最为重要的是，由于这些新等级的钢材改善了耐久性能、抗疲劳性能，从而减少了材料用量、材料的更换频率，对环境的可持续发展有很大的贡献。特别是在隧道、桥梁、建筑建造领域，不仅需要使用高强度材料，同时还要满足使用领域的安装和加工的要求，高性能钢材(HPS)充分满足了这些要求；这些具有较好经济性的钢材在隧道、桥梁和建筑结构中拥有广阔的应用前景，并提供了新型、高效、美观的结构解决方案。随着现代工程建造的要求不断提高，对高性能钢材(HPS)的各项性能的要求也越来越高。
技术实现思路
鉴于以上要求，本专利技术的主要目的在于提供一种高性能钢材，该钢材耐腐蚀、耐高温，可焊性高，韧性好、强度高，抗疲劳性能高、机械加工性能好。为了达到以上目的，本专利技术提供的该种高性能钢材，各个元素的重量百分比含量范围如下：C：≤0.10％，Si：≤0.10％，Mn：0.30～0.40％，P：≤0.018％，S：≤0.012％，Cr：0.35～0.45％，Ni：0.40～0.45％，Mo：0.30～0.40％，Cu：≤0.20％，Al：0.015～0.050％，Ti：0.01～0.045％，气体含量H：≤2.0ppm，0：≤35ppm，N：≤95ppm，As+Sn+Pb+Sb+Bi≤0.050％，As≤0.03％，Sn≤0.020％，碳当量Ceq=C+Mn／6+(Cr+Mo+V)／5+(Ni+Cu)／15≤0.44，余量为Fe及不可避免的杂质。进一步的，本专利技术提供的该种高性能钢材的优选方案是，各个元素的重量百分比含量范围如下：C：0.07～0.09％，Si：≤0.10％，Mn：0.30～0.40％，P：≤0.018％，S：≤0.012％，Cr：0.42％，Ni：0.40～0.45％，Mo：0.37％，Cu：≤0.20％，A1：0.015～0.050％，Ti：0.01～0.045％，气体含量H：≤2.0ppm，0：≤30ppm，N：≤95ppm，As+Sn+Pb+Sb+Bi≤0.050％，As≤0.03％，Sn≤0.020％，碳当量Ceq=C+Mn／6+(Cr+Mo+V)／5+(Ni+Cu)／15≤0.44，余量为Fe及不可避免的杂质。本专利技术提供的该种高性能钢材，其炼钢工艺采用电炉+炉外精炼+V0真空脱气处理，上述工艺皆为冶炼行业的常规技术，且各种元素的控制手段也被本领域的炼钢公司熟练掌握，在此不再赘述。本专利技术提供的该种高性能钢材，具有以下优点：1、耐腐蚀、耐高温；2、可焊性高；3、韧性好、强度高；4、耐疲劳性能高；5、机械加工性能好。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术的技术方案进一步说明，但不做对其的限定：本专利技术提供一种高性能钢材，各个元素的重量百分比含量范围如下：C：≤0.10％，Si：≤0.10％，Mn：0.30～0.40％，P：≤0.018％，S：≤0.012％，Cr：0.35～0.45％，Ni：0.40～0.45％，Mo：0.30～0.40％，Cu：≤0.20％，A1：0.015～0.050％，Ti：0.01～0.045％，气体含量H：≤2.0ppm，0：≤35ppm，N：≤95ppm，As+Sn+Pb+Sb+Bi≤0.050％，As≤0.03％，Sn≤0.020％，碳当量Ceq=C+Mn／6+(Cr+Mo+V)／5+(Ni+Cu)／15≤0.44，余量为Fe及不可避免的杂质。本专利技术的组分中，C主要与其他元素形成碳合物，起组织强化和析出强化的作用，使钢材强度增加；Si在炼钢过程中作为还原剂和脱氧剂，Si和Mo、Cr等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，超过0.5％时，会造成钢的韧性下降，降低钢的焊接性能；Mn主要起固溶强化和降低相变温度，提高钢材强度的作用；杂质元素P、S等含量下线不做限制，在工艺设备能力下尽可能降低，以达到钢质纯净、力学性能均匀的目的；Cr在钢板中能提高淬透性和固溶强化，能够提高钢在热处理状态下的强度和硬度；Ni主要作用是增大奥氏体的过冷度，从而细化组织，取得强化效果，另外还能增加钢的耐大气腐蚀能力，提高低温冲击韧性和降低冷脆转变温度；Mo可以显著提高钢的淬透性，同时能够提高回火稳定性，本专利技术严格控制Mo的含量，是因为如果Mo的含量过大则会导致钢材的焊接性能下降；Cu可以明显提高钢板的耐腐蚀性，同时提高强度；A1可以提高钢材的强度和硬度；Ti在钢中可以固化N元素，细小的TiN粒子可有效阻碍钢在加热时的奥氏体晶粒长大，并且能显著地改善钢的焊接性能。钢中的残余元素As、Sn、Pb、Sb、Bi对钢的性能有相当大的影响，特别是耐腐蚀性能，因此应当严格控制其含量。实施例1：一种高性能钢材，各个元素的重量百分比含量范围如下：C：0.07～0.09％，Si：≤0.10％，Mn：0.30～0.40％，P：≤0.018％，S：≤0.012％，Cr：0.42％，Ni：0.40～0.45％，Mo：0.37％，Cu：≤0.20％，A1：0.015～0.050％，Ti：0.01～0.045％，气体含量H：≤2.0ppm，0：≤30ppm，N：≤95ppm，As+Sn+Pb+Sb+Bi≤0.050％，As≤0.03％，Sn≤0.020％，碳当量Ceq=C+Mn／6+(Cr+Mo+V)／5+(Ni+Cu)／15≤0.44，余量为Fe及不可避免的杂质。以上已对本专利技术的
技术实现思路
作了详细说明。对本领域一般技术人员而言，在不背离本专利技术原理的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都不会超出本申请所附权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能钢材，其特征在于，各个元素的重量百分比含量范围如下：C：≤0.10％，Si：≤0.10％，Mn：0.30～0.40％，P：≤0.018％，S：≤0.012％，Cr：0.35～0.45％，Ni：0.40～0.45％，Mo：0.30～0.40％，Cu：≤0.20％，A1：0.015～0.050％，Ti：0.01～0.045％，气体含量H：≤2.0ppm，0：≤35ppm，N：≤95ppm，As+Sn+Pb+Sb+Bi≤0.050％，As≤0.03％，Sn≤0.020％，碳当量Ceq=C+Mn／6+(Cr+Mo+V)／5+(Ni+Cu)／15≤0.44，余量为Fe及不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种高性能钢材，其特征在于，各个元素的重量百分比含量范围如下：C：0.07～0.09％，Si：≤0.10％，Mn：0.30～0.40％，P：≤0.018％，S：≤0.012％，Cr：0.42％，Ni：0.40～0.45％，Mo：0.37％，Cu：≤0.20％，Al：0.015～0.050...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌敏，
申请(专利权)人：北京中昊创业交通科学应用技术研究发展中心，
类型：发明
国别省市：北京;11