低屈强比高强度钢材及其制造方法技术

本发明专利技术的一个方面涉及低屈强比高强度钢材，其包含碳(C)：0.02重量％～0.11重量％、硅(Si)：0.1重量％～0.5重量％、锰(Mn)：1.5重量％～2.5重量％、铝(Al)：0.01重量％～0.06重量％、镍(Ni)：0.1重量％～0.6重量％、钛(Ti)：0.01重量％～0.03重量％、铌(Nb)：0.005重量％～0.08重量％、铬(Cr)：0.1重量％～0.5重量％、磷(P)：小于等于0.01重量％(0重量％除外)、硫(S)：小于等于0.01重量％(0重量％除外)、硼(B)：5重量ppm～30重量ppm、氮(N)：20重量ppm～70重量ppm、钙(Ca)：小于等于50重量ppm(0重量ppm除外)、锡(Sn)：5重量ppm～50重量ppm(0重量ppm除外)、余量的铁(Fe)及其他不可避免的杂质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低屈强比高强度钢材及其制造方法
本专利技术涉及低屈强比高强度钢材及其制造方法。更具体地，本专利技术涉及一种具有低屈强比及高拉伸强度的适合用作建设用钢材的低屈强比高强度钢材及其制造方法。
技术介绍
近来，国内外高楼大厦、桥梁等建筑物呈现出超高层化、大跨度化趋势，因此需要开发出超厚、高强度钢材。当使用高强度钢时，由于具有较高的许用应力，可以实现建筑及桥梁结构的合理化、轻量化使得建设经济划算，而且可以使板材厚度变薄，因而剪切或穿孔等机械加工和焊接操作变得容易。另外，当提高钢材的强度时，很多情况下拉伸强度和屈服强度之比即屈强比(屈服强度/拉伸强度)上升，如果屈强比上升，则从发生塑性变形的时刻(屈服点)至发生破坏的时刻的应力差不大，因此建筑物可通过变形吸收能量防止破坏的时间不多，当地震等巨大外力作用于建筑物时，难以确保安全。因此，结构用钢材需要同时满足高强度和低屈强比。另外，普遍认为，通过使钢材的金属组织以铁素体(ferrite)等软相(softphase)作为主要组织并适当分散有贝氏体(bainite)或马氏体(martensite)等硬相(hardphase)，可以降低钢材的屈强比。为了得到如上所述的基于软相的微细组织中适当分散有硬相的组织，专利文献1中公开了在铁素体和奥氏体(austenite)的两相区(dualphaseregion)通过适当的淬火(quenching)和回火(tempering)可以降低屈强比的方法。然而，所述方法除了轧制工艺之外，热处理工艺次数增加，因此生产性显然会下降，而且制造单价会增加，这些是不可避免的问题。因此，需要开发出一种生产性下降及制造单价上升的问题都能解决并确保超高强度及低屈强比的低屈强比高强度钢材及其制造方法。在先技术文献专利文献1：日本专利公开特开昭55-97425号
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个方面旨在提供低屈强比高强度钢材及其制造方法。更具体地，本专利技术旨在提供一种低屈强比高强度钢材及其制造方法，可确保超高强度及低屈强比，并且生产性不会下降并且制造单价不会上升。另外，本专利技术所要解决的技术问题不限于上述内容，通过本说明书的整体内容可以了解本专利技术所要解决的技术问题，对于本专利技术所属
的技术人员了解本专利技术的附加技术问题不会有任何困难。技术方案本专利技术的一个方面涉及一种低屈强比高强度钢材，其包含以下成分：碳(C)：0.02重量％～0.11重量％、硅(Si)：0.1重量％～0.5重量％、锰(Mn)：1.5重量％～2.5重量％、铝(Al)：0.01重量％～0.06重量％、镍(Ni)：0.1重量％～0.6重量％、钛(Ti)：0.01重量％～0.03重量％、铌(Nb)：0.005重量％～0.08重量％、铬(Cr)：0.1重量％～0.5重量％、磷(P)：小于等于0.01重量％(0重量％除外)、硫(S)：小于等于0.01重量％(0重量％除外)、硼(B)：5重量ppm～30重量ppm、氮(N)：20重量ppm～70重量ppm、钙(Ca)：小于等于50重量ppm(0重量ppm除外)、锡(Sn)：5重量ppm～50重量ppm(0重量ppm除外)、余量的铁(Fe)及其他不可避免的杂质。此外，本专利技术的另一个方面提供一种低屈强比高强度钢材的制造方法，其包含以下步骤：将钢坯加热至1050℃～1250℃，所述钢坯包含碳(C)：0.02重量％～0.11重量％、硅(Si)：0.1重量％～0.5重量％、锰(Mn)：1.5重量％～2.5重量％、铝(Al)：0.01重量％～0.06重量％、镍(Ni)：0.1重量％～0.6重量％、钛(Ti)：0.01重量％～0.03重量％、铌(Nb)：0.005重量％～0.08重量％、铬(Cr)：0.1重量％～0.5重量％、磷(P)：小于等于0.01重量％(0重量％除外)、硫(S)：小于等于0.01重量％(0重量％除外)、硼(B)：5重量ppm～30重量ppm、氮(N)：20重量ppm～70重量ppm、钙(Ca)：小于等于50重量ppm(0重量ppm除外)、锡(Sn)：5重量ppm～50重量ppm(0重量ppm除外)、余量的铁(Fe)及其他不可避免的杂质；对所述加热后的钢坯在950℃～1150℃下进行粗轧得到钢条(Bar)；对所述钢条(Bar)以700℃～950℃的终轧温度进行热轧得到热轧钢板；以及将所述热轧钢板以25℃/s～50℃/s的冷却速度冷却至Bs温度以下的冷却结束温度。附带说明，上述的技术问题解决方案没有列举本专利技术的所有特征。对本专利技术的诸多特征及基于这些特征的优点和效果参照下述具体实施方式进一步详细描述。有益效果根据本专利技术，可以提供一种低屈强比高强度钢材及其制造方法，可确保超高强度及低屈强比，并且生产性不会下降并且制造单价不会上升。具体实施方式下面阐述本专利技术的优选实施方式。然而，本专利技术能够以各种不同方式变形实施，本专利技术的范围不限于下述实施方式。另外，本专利技术的实施方式是为了向所属领域的普通技术人员更完整地阐述本专利技术而提供的。下面详细说明根据本专利技术的一个方面的低屈强比高强度钢材。根据本专利技术的一个方面的低屈强比高强度钢材，其包含以下成分：碳(C)：0.02重量％～0.11重量％、硅(Si)：0.1重量％～0.5重量％、锰(Mn)：1.5重量％～2.5重量％、铝(A1)：0.01重量％～0.06重量％、镍(Ni)：0.1重量％～0.6重量％、钛(Ti)：0.01重量％～0.03重量％、铌(Nb)：0.005重量％～0.08重量％、铬(Cr)：0.1重量％～0.5重量％、磷(P)：小于等于0.01重量％(0重量％除外)、硫(S)：小于等于0.01重量％(0重量％除外)、硼(B)：5重量ppm～30重量ppm、氮(N)：20重量ppm～70重量ppm、钙(Ca)：小于等于50重量ppm(0重量ppm除外)、锡(Sn)：5重量ppm～50重量ppm(0重量ppm除外)、余量的铁(Fe)及其他不可避免的杂质。碳(C)：0.02重量％～0.11重量％C是形成贝氏体或马氏体并决定所形成的贝氏体或马氏体的尺寸及分数的重要元素。如果C含量大于0.11重量％，就会导致低温韧性下降，如果C含量小于0.02重量％，就会妨碍贝氏体或马氏体的形成，从而造成强度下降。因此，C含量优选为0.02重量％～0.11重量％。另外，对于作为焊接用钢结构所使用的板材，为了更好的焊接性，C含量的上限更优选限制为0.08重量％。硅(Si)：0.1重量％～0.5重量％Si是用作脱氧剂并提高强度和韧性的元素。如果Si含量大于0.5重量％，则不仅低温韧性和焊接性下降，而且板材表面上会形成厚厚的氧化皮(scale)，可能会导致气割性不良及其他表面裂纹等。如果Si含量小于0.1重量％，就有可能造成脱氧效果不充分。因此，Si含量优选可为0.1重量％～0.5重量％，更优选可为0.15重量％～0.35重量％。锰(Mn)：1.5重量％～2.5重量％Mn是通过固溶强化提高强度的有用元素，因此需要加入大于等于1.5重量％。然而，如果Mn含量大于2.5重量％，则由于可硬化性过于增加，可能会造成焊接部的韧性大幅下降。因此，Mn的含量优选为1.5重量％～2.5重量％。铝(A1)：0.01重量％～0.06重量％Al是可以实现钢水低价脱氧以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低屈强比高强度钢材，其包含以下成分：碳(C)：0.02重量％～0.11重量％、硅(Si)：0.1重量％～0.5重量％、锰(Mn)：1.5重量％～2.5重量％、铝(Al)：0.01重量％～0.06重量％、镍(Ni)：0.1重量％～0.6重量％、钛(Ti)：0.01重量％～0.03重量％、铌(Nb)：0.005重量％～0.08重量％、铬(Cr)：0.1重量％～0.5重量％、磷(P)：小于等于0.01重量％、硫(S)：小于等于0.01重量％、硼(B)：5重量ppm～30重量ppm、氮(N)：20重量ppm～70重量ppm、钙(Ca)：小于等于50重量ppm(0除外)、锡(Sn)：5重量ppm～50重量ppm、余量的铁(Fe)及其他不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.24 KR 10-2015-01865221.一种低屈强比高强度钢材，其包含以下成分：碳(C)：0.02重量％～0.11重量％、硅(Si)：0.1重量％～0.5重量％、锰(Mn)：1.5重量％～2.5重量％、铝(Al)：0.01重量％～0.06重量％、镍(Ni)：0.1重量％～0.6重量％、钛(Ti)：0.01重量％～0.03重量％、铌(Nb)：0.005重量％～0.08重量％、铬(Cr)：0.1重量％～0.5重量％、磷(P)：小于等于0.01重量％、硫(S)：小于等于0.01重量％、硼(B)：5重量ppm～30重量ppm、氮(N)：20重量ppm～70重量ppm、钙(Ca)：小于等于50重量ppm(0除外)、锡(Sn)：5重量ppm～50重量ppm、余量的铁(Fe)及其他不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的低屈强比高强度钢材，其还包含以下成分：铜(Cu)：0.1重量％～0.5重量％、钼(Mo)：0.15重量％～0.3重量％及钒(V)：0.005重量％～0.3重量％中的至少一种元素。3.根据权利要求1所述的低屈强比高强度钢材，其特征在于：所述钢材的微细组织作为主相包含贝氏体铁素体和粒状贝氏体，作为二次相包含M-A。4.根据权利要求3所述的低屈强比高强度钢材，其特征在于：以面积分数计，所述贝氏体铁素体为80％～95％，所述粒状贝氏体为5％～20％，所述M-A小于等于3％，包含0％。5.根据权利要求1所述的低屈强比高强度钢材，其特征在于：所述钢材的(100)晶面的极点强度和(111)晶面的极点强度之比PImax.(111)/PImax.(100)大于等于1.0小于等于1.8，其中，所述PImax.(111)是(111)晶面...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘承皓，郑纹泳，
申请(专利权)人：株式会社POSCO，
类型：发明
国别省市：韩国,KR