一种870MPa级高塑韧性中锰钢宽厚钢板及其制造方法技术

本发明专利技术特别涉及一种870MPa级高塑韧性中锰钢宽厚钢板及其制造方法，属于钢材制备技术领域，钢板的化学成分以质量分数计包括：C：0.05％

【技术实现步骤摘要】
一种870MPa级高塑韧性中锰钢宽厚钢板及其制造方法


[0001]本专利技术属于钢材制备
，特别涉及一种870MPa级高塑韧性中锰钢宽厚钢板及其制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，以690MPa级为主的高强度宽厚钢板已大量应用于大型结构件制造中，其典型应用为海洋工程平台桩腿，起重机吊臂，水电压力管道等。为了进一步基于降低自重，减少生产成本，提高构件灵活性，高强度宽厚钢板强度等级正在朝着870MPa级迈进。同时，大型结构件的服役环境复杂多样，为提高材料在多重环境下的安全性，对高强度钢板同时提出高塑性和高韧性的要求。中锰钢以受载时发生TRIP效应(Transformation Induced Plasticity)为特征，相比传统的高强钢，具有低屈强比和高塑韧性优势，但为保证钢板的综合力学性能，通常需添加大量的Ni、Mo、V等贵重合金元素，合金成本较高。在成分设计上以Mn、Nb、Ti等低成本合金来替代贵重合金，同时具备高塑韧特性的870MPa级中锰钢高强度宽厚钢板，成为市场关注的重点。
[0003]目前的中锰钢宽厚板多以屈服强度690MPa级或以下等低强度级别为主，如中国专利技术专利申请CN110846577A、CN110983158A和CN104805378B。屈服强度达到800MPa以上的技术有：如中国专利技术专利申请CN109609848，最高屈服强度只达到855MPa，未达到870MPa级水平，且采用Ni+Cr+Mo合金化成分设计，成本较高。少数屈服强度达到870MPa级或以上的技术有：如中国专利技术专利申请CN106119493B和CN111270160A，则采用冷轧+退火或热轧+卷曲的生产方式，但该生产方式并不适用于中厚板生产。因此870MPa级高塑韧性中锰钢宽厚钢板的制造技术尚属空白。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种870MPa级高塑韧性中锰钢宽厚钢板及其制造方法，以填补目前870MPa级高塑韧性中锰钢宽厚钢板的空白。
[0005]本专利技术实施例提供了一种870MPa级高塑韧性中锰钢宽厚钢板，所述钢板的化学成分以质量分数计包括：
[0006]C：0.05％
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0.10％，Si：0.20％
‑
0.50％，Mn：4.0％
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8.0％，P：≤0.03％，S：≤0.04％，Al：0.010％
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0.020％，Nb：0.035％
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0.055％，Ti：0.010％
‑
0.020％，N：0.020％
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0.050％，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0007]可选的，所述钢板的化学成分以质量分数计包括：
[0008]C：0.07％
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0.09％，Si：0.30％
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0.40％，Mn：5.0％
‑
7.0％，P：≤0.03％，S：≤0.04％，Al：0.013％
‑
0.017％，Nb：0.040％
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0.050％，Ti：0.013％
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0.017％，N：0.030％
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0.040％，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0009]可选的，所述钢的金相组织以体积分数计为：90％
‑
96％的回火马氏体和4％
‑
10％的奥氏体。
[0010]可选的，所述回火马氏体中含有Nb/Ti析出相，所述Nb/Ti析出相的尺寸＜60nm。
[0011]基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供了一种如上所述的870MPa级高塑韧性中锰钢宽厚钢板的制造方法，所述方法包括：
[0012]将铸坯进行加热，获得待轧铸坯；
[0013]将所述待轧铸坯进行两阶段热轧，后进行冷却，获得半成品；
[0014]将所述半成品进行热处理，获得870MPa级高塑韧性中锰钢宽厚钢板。
[0015]可选的，所述加热的温度为1050℃
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1100℃，所述加热的时间为240min
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360min。
[0016]可选的，所述两阶段热轧中，粗轧的结束温度为1050℃
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1100℃，精轧的终轧温度为830℃
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860℃。
[0017]可选的，所述冷却采用水冷，所述冷却的冷却速率≥5℃/s，所述冷却的终点温度为50℃
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200℃。
[0018]可选的，所述热处理包括回火，所述回火的温度为550℃
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600℃，所述回火的加热时间为40min
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100min。
[0019]可选的，所述热处理的时机为所述两阶段热轧后的48小时内。
[0020]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0021]本专利技术实施例提供的870MPa级高塑韧性中锰钢宽厚钢板，所述钢板的化学成分以质量分数计包括：C：0.05％
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0.10％，Si：0.20％
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0.50％，Mn：4.0％
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8.0％，P：≤0.03％，S：≤0.04％，Al：0.010％
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0.020％，Nb：0.035％
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0.055％，Ti：0.010％
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0.020％，N：0.020％
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0.050％，其余为Fe和不可避免的杂质；通过低C添加Nb/Ti的成分设计，无需添加Ni、Cr、V、Mo等合金，既能保证屈服强度在870MPa以上，还使延伸率≥20％，同时
‑
60℃冲击功≥120J，钢板厚度≤30mm。
[0022]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0024]图1是本专利技术实施例提供的方法的流程图；
[0025]图2是本专利技术实施例1提供的钢板的金相组织图；
[0026]图3是本专利技术实施例1提供的钢板的投射电镜图。
具体实施方式
[0027]下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0028]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常
所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种870MPa级高塑韧性中锰钢宽厚钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分以质量分数计包括：C：0.05％
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0.10％，Si：0.20％
‑
0.50％，Mn：4.0％
‑
8.0％，P：≤0.03％，S：≤0.04％，Al：0.010％
‑
0.020％，Nb：0.035％
‑
0.055％，Ti：0.010％
‑
0.020％，N：0.020％
‑
0.050％，其余为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的870MPa级高塑韧性中锰钢宽厚钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分以质量分数计包括：C：0.07％
‑
0.09％，Si：0.30％
‑
0.40％，Mn：5.0％
‑
7.0％，P：≤0.03％，S：≤0.04％，Al：0.013％
‑
0.017％，Nb：0.040％
‑
0.050％，Ti：0.013％
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0.017％，N：0.030％
‑
0.040％，其余为Fe和不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的870MPa级高塑韧性中锰钢宽厚钢板，其特征在于，所述钢的金相组织以体积分数计为：90％
‑
96％的回火马氏体和4％
‑
10％的奥氏体。4.根据权利要求3所述的870MPa级高塑...

【专利技术属性】
技术研发人员：马龙腾，王彦锋，狄国标，马长文，黄乐庆，杨永达，周德光，路士平，刘美艳，韩承良，王根矶，代锦，王海宝，王凯凯，闫新慧，李战军，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：