本发明专利技术公开了一种脆性裂纹止裂性能优异的高强度钢板及其制造方法，所述高强度钢板包含以下质量百分比的组分：C：0.04～0.1％、Mn：0.90～1.50％、Ni：0.40～1.20％、Nb：0.005～0.1％、Ti：0.005～0.10％、Al：0.005～0.06％、Cr：0.01～0.40％、Cu：0.10～0.60％、Si：0.10～0.40％、P：0.01％以下、S：0.004％以下，余量为Fe其他不可避免的杂质。所述制造方法包含以下步骤：将板坯在1080～1180℃加热，然后在880～1180℃的温度下进行粗轧，在Ar3～Ar3+120℃的温度对经过粗轧的板坯进行精轧，冷却至100～600℃，从而获得钢板。本发明专利技术能够获得脆性裂纹止裂性能优异的屈服强度390MPa级高强度钢板。
【技术实现步骤摘要】
一种脆性裂纹止裂性能优异的高强度钢板及其制造方法
本专利技术涉及一种钢板及其制造方法，具体为一种脆性裂纹止裂性能优异的高强度钢板及其制造方法。
技术介绍
随着超大型集装箱船的投入运营，对船舶结构的轻量化和结构的稳定性的要求也越来越迫切。在使用高强度钢的情况下，对结构形状进行轻量化，不仅能够获得经济上的利益，而且能够使钢板的厚度变薄，确保加工及焊接作业的便利性。曾经出现的船体结构断裂事件，促使人们大力研究船体结构的脆性裂纹止裂。对于应用于集装箱船舱口围和上甲板的钢板，要求其具有优异的脆性裂纹止裂性能，以确保船体结构的安全。申请号为“201280057711.1”的专利公开了一种高强度厚钢板，对铸坯加热温度低，轧制负荷大，并且对于板厚中心冷却速度要求2℃/s以上，对于特厚板难以达到。申请号为“201280007816.6”的专利公开了一种厚钢板、厚钢板的制造方法、及对长脆性裂纹的传播停止性能的评价方法以及评价装置，采用两相区轧制控制织构技术，生产难度大，效率显著降低，不太适合商业应用。申请号为“201580070867.7”的专利公开了一种耐脆性裂纹扩展性优异的高强度钢材及其制造方法，采用高含量的贵重金属Ni来韧化基体，生产成本大幅度提高。对于高强度钢超厚板材而言，由于连铸坯厚度的限制，总压下率小，中心处变形不充分，最终成品钢板中心处的组织粗大，钢板中心部位的低温冲击韧性下降，中心处会出现脆性裂纹止裂性能变得很低的现象。因此，提高高强度超厚钢板的脆性裂纹止裂性能是非常困难的。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术目的是提供一种脆性裂纹止裂性能优异的高强度钢板，本专利技术的另一目的是提供一种脆性裂纹止裂性能优异的高强度钢板的制造方法。技术方案：本专利技术所述的一种脆性裂纹止裂性能优异的高强度钢板，包含以下质量百分比的组分：C：0.04～0.1％、Mn：0.90～1.50％、Ni：0.40～1.20％、Nb：0.005～0.1％、Ti：0.005～0.10％、Al：0.005～0.06％、Cr：0.01～0.40％、Cu：0.10～0.60％、Si：0.10～0.40％、P：0.01％以下、S：0.004％以下，余量为Fe和其他不可避免的杂质。优选地包含以下质量百分比的组分：C：0.05～0.09％、Mn：0.95～1.45％、Ni：0.45～1.10％、Nb：0.012～0.060％、Ti：0.009～0.030％、Al：0.01～0.05％、Cr：0.05～0.35％、Cu：0.12～0.51％、Si：0.12～0.35％、P：0.008％以下、S：0.002％以下，余量为Fe其他不可避免的杂质。Cr、Cu、Ni在提高淬透性的同时也发挥了对基体的韧化作用，Cr、Cu、Ni的质量比为(Cr+Cu)/Ni≤0.8，优选为(Cr+Cu)/Ni＜0.6。钢板的1/2厚度处包括以下复合组织：铁素体、贝氏体和珠光体，珠光体的面积分数为10％以下，优选为10～20％，铁素体面积分数为10～20％，剩余为贝氏体，随着所述Mn及Ni含量的增加，针状铁素体及贝氏体的百分比会增加，由此强度也会增加。高强度钢板的厚度为50～100mm，优选为80～100mm。一种制备上述高强度钢板的方法，包含以下步骤：将板坯在1080～1180℃加热，然后在880～1180℃的温度下进行粗轧，在Ar3～Ar3+120℃的温度对经过粗轧的板坯进行精轧，冷却至100～600℃，从而获得钢板，当冷却终止温度超过600℃时，无法适当地形成微细组织，因此存在屈服强度变为390MPa以下的可能性。板坯在粗轧前板坯的厚度中心处与外表面之间的温度差为100～400℃，利用温差造成表面强度高于中心处，将轧制变形渗透到中心，细化中心处原始奥氏体晶粒。粗轧最后一道次的压下率为15～25％，总累积压下率为40～59％，有利于获得中心处均匀细小的原始奥氏体晶粒。精轧全过程的压下比为1.5～3.2，压下比为粗轧后的板坯厚度与精轧后的钢板厚度之比。根据传热条件解析计算，板坯的中心处冷却速度为0.5～8℃/s，有利于适当地形成微细组织，使得屈服强度达到390MPa以上。板坯的平均冷却速度为3～40℃/s，在板厚中心具有30％板厚度的区域可以获得均匀细小的铁素体、贝氏体和珠光体复相组织。有益效果：本专利技术和现有技术相比，具有如下显著性特点：能够获得脆性裂纹止裂性能优异的屈服强度390MPa级高强度钢板；通过固溶强化的强度提高而优化了Mn、Ni、Cr、Cu及Si含量；通过提高淬透性来提高强度而优化碳含量和Mn、Ni、Cr以及Cu含量，在缓慢的冷却速度中也能够确保直至50mm以上的厚钢板的中心处的微细组织；对钢板的组织进行细化，尤其对钢板的中心处组织进行细化，使裂纹的生成及扩展能耗最大化，提高脆性裂纹止裂性能；在在粗轧时控制压下条件，并确保中心处与表面之间的温度梯度，从而确保了直至钢板的中心处的微细组织。同时在钢板厚度的1/2部分为中心，具有钢板厚度的30％范围的厚度中，{332}＜113＞织构组织的X光衍射强度比超过2。附图说明图1是本专利技术的钢板中心处微观组织显微照片。具体实施方式实施例1屈服强度390MPa级高强度钢板的制造方法，包括以下步骤：(1)选用的板坯各组分质量百分数为：C：0.04％、Mn：0.90％、Ni：0.40％、Nb：0.005％、Ti：0.005％、Al：0.005％、Cr：0.01％、Cu：0.10％、Si：0.10％、P：0.001％、S：0.0004％，余量为Fe其他不可避免的杂质；(2)以1080℃对板坯进行加热，然后在880℃的温度下进行粗轧，轧制前的板坯的中心处与表面之间的温度差为100℃，存在温度差的状态下进行轧制时，与温度相对低的表面部相比，温度相对高的中心处产生更多的变形，因此中心处晶粒变得更微细化，最后一道次的压下率为15％，总累积压下率为40％；(3)在805℃的温度对经过粗轧的板坯进行精轧，压下比为3.1，从而获得厚度为50的钢板；(4)将钢板冷却至100℃，板坯的中心处冷却速度为8℃/s，平均冷却速度为40℃/s。实施例2屈服强度390MPa级高强度钢板的制造方法，包括以下步骤：(1)选用的板坯各组分质量百分数为：C：0.1％、Mn：1.50％、Ni：1.20％、Nb：0.1％、Ti：0.10％、Al：0.06％、Cr：0.40％、Cu：0.60％、Si：0.40％、P：0.01％、S：0.004％，余量为Fe其他不可避免的杂质；(2)以1180℃对板坯进行加热，然后在1180℃的温度下进行粗轧，轧制前的板坯的中心处与表面之间的温度差为400℃，存在温度差的状态下进行轧制时，与温度相对低的表面部相比，温度相对高的中心处产生更多的变形，因此中心处晶粒变得更微细化，最后一道次的压下率为20％，总累积压下率为41％；(3)在795℃的温度对经过粗轧的板坯进行精轧，压下比为1.9，从而获得厚度为100mm的钢板；(4)将钢板冷却至600℃，板坯的中心处冷却速度为0.5℃/s以上，平均冷却速度为3℃/s。图1是本实施例所制得的100mm特厚板中心处光学显微组织照片，铁素体面积分数为19％，贝氏体面积百分数为78％，珠光体面本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种脆性裂纹止裂性能优异的高强度钢板，其特征在于包含以下质量百分比的组分：C：0.04～0.1％、Mn：0.90～1.50％、Ni：0.40～1.20％、Nb：0.005～0.1％、Ti：0.005～0.10％、Al：0.005～0.06％、Cr：0.01～0.40％、Cu：0.10～0.60％、Si：0.10～0.40％、P：0.01％以下、S：0.004％以下，余量为Fe和其他不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
1.一种脆性裂纹止裂性能优异的高强度钢板，其特征在于包含以下质量百分比的组分：C：0.04～0.1％、Mn：0.90～1.50％、Ni：0.40～1.20％、Nb：0.005～0.1％、Ti：0.005～0.10％、Al：0.005～0.06％、Cr：0.01～0.40％、Cu：0.10～0.60％、Si：0.10～0.40％、P：0.01％以下、S：0.004％以下，余量为Fe和其他不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种脆性裂纹止裂性能优异的高强度钢板，其特征在于：所述Cr、Cu、Ni的质量比为(Cr+Cu)/Ni≤0.8。3.根据权利要求1所述的一种脆性裂纹止裂性能优异的高强度钢板，其特征在于所述钢板的1/2厚度处包括以下复合组织：铁素体、贝氏体和珠光体，珠光体的面积分数为10％以下。4.根据权利要求1所述的一种脆性裂纹止裂性能优异的高强度钢板，其特征在于：所述高强度钢板的厚度为50～100mm。5.一种脆性裂纹止裂性能优异的高强度钢板的制备方法，其特征在于包含以下步骤：将板坯...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱保文，赵晋斌，车马俊，付军，张晓雪，钦祥斗，陈林恒，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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