本发明专利技术涉及一种高强度调质钢，其按重量百分比计的化学成分为：C：0.07～0.11％、Si：0.15～0.25％、Mn：1.35～1.50％、P≤0.010％、S≤0.0050％、Ni：0.15～0.30％、Mo：0.05～0.12％、V：0.02～0.06％、Ti：0.007～0.015％、N：0.0020～0.0045％、Al：0.020～0.045％、Ca：0.0015～0.0040％。该钢的制造包括：转炉冶炼、LF炉深脱硫、RH合金化及真空处理及连铸成钢坯；钢坯加热温度1150～1180℃，出炉后无须控制轧制，直接轧制到12～41mm厚钢板，空冷；钢板抛丸后进入无氧化辊底式热处理炉加热至905～915℃，钢板芯部到温后保持时间10～15min，之后出炉进入辊压式淬火机淬火；淬火后的钢板进入热处理炉进行615～635℃的回火处理，钢板芯部到温后的保持时间为25～45min，钢板出炉后空冷。这样得到的钢板具有优良的焊接性和加工性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及调质钢板的制造，特别是涉及抗拉强度超过eiOMI^a的大线能量焊接用高强度调质钢及其制造方法，属于低合金钢制造领域。
技术介绍
610MI^级大线能量焊接用高强度钢板一直应用于10 15万m3大型石油储罐。大型原油储罐焊接施工时，气电立焊(焊接热输入90 llOKJ/cm)是其主要的焊接方法，因此钢板除了需要保证有足够的强度、塑性及韧性外，钢板经lOOKJ/cm左右焊接热输入后的焊接接头热影响区的韧性高低是衡量钢板性能是否优良的最重要指标。目前国内可以生产 610MI^级大线能量焊接用高强度钢板的企业有宝钢、鞍钢、武钢、舞阳钢厂、济南钢厂等，国外主要为日本的JFE和新日铁。CN1932064A公开了一种大线能量低焊接裂纹敏感性厚钢板及其生产方法，该钢化学成分(重量百分比)为’ C 0. 06 0. 10%, Si 0. 15 0. 40%, Mn 1. 20 1. 60%, P^O. 015%,S^ 0. 007%,Ni :0. 15 0. 40%,Cr ^0. 30%,Mo :0. 15 0. 30%,V 0. 02 0. 06%,Al :0. 015 0. 045%,Ti :0. 010 0. 0；34%，余量为!^e及不可避免的夹杂。钢化学成分满足PCM < 0. 20%。生产工艺为铁水预处理技术，转炉冶炼，LF炉+VD炉真空处理纯净钢工艺进行冶炼及连铸，钢坯出炉温度为1150 1180°C;采用奥氏体完全再结晶区+奥氏体未再结晶区二个阶段控制轧制工艺；在线层流冷却，钢板的冷却速度控制在8 15°C/ s,回火温度600 680°C，生产彡20mm的钢板。CN1962916A公开了一种适合大线能量焊接的NB-Ti微合金钢，其钢的化学成分为 (重量％ ) :C :0. 06% 0. 12%、Si 0. 10% 0. 50%、Mn :0· 40% 1. 8%、P 彡 0. 015%、 S 彡 0. 010%,Nb 0. 020% 0. 050%,Ti :0. 006% 0. 030%,N :0. 0030% 0. 0100%，此外还可能含有Mo彡0. 40%, V ^ 0. 06%, Ni彡1. 0%,Cr彡1. 0%,Cu彡0. 50%中的一种或多种，余量为1 及不可避免的夹杂。还满足碳当量Ceq = C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo /4+V/14 彡 0. 45%及总 Ti 量和总 N 量符合T ^ 2. 667Τ_0· 004667% 其冶炼方法为铁水预处理，转炉冶炼，LF炉脱S，VD或RH精炼。其中Ti、Nb必须在VD或RH加入。 生产大于20到40mm的钢板。CN1396294A公开了一种大线能量低焊接裂纹敏感性系列高强钢，其化学成分(按重量％ )为 C :0· 02 0. 13、Si 0. 10 0. 60、Mn 0. 60 1. 80、P 彡 0. 020、S 彡 0. 010、 Al 彡 0. 01、Ti 0. 005 0. 025、N :0. 0020 0. 0060、B :0. 0005 0. 0020，Nb :0. 008 0. 040 及 Ni 彡 0. 55, V ^ 0. 10、Cu 彡 0. 65、Mo 彡 0. 50、Zr 彡 0. 040、RE 彡 0. 020 中的两种或两种以上，余量为Fe及不可避免的夹杂。舞阳钢厂还公开了一种牌号为12MnNiVR的钢，其化学成分(重量％ )为C :0. 08、 Si 0. 24, Mn 1. 5、P :0. 009, S :0. 002, Ti :0. 018, Nb :0. 013 及 Ni 0. 2、V :0. 046, Cu :0. 12、 Mo :0. 16，余为铁及不可避免的杂质。日本JFE公开了一种牌号为HITEN610E的钢，其化学成分(重量％ )为C :0· 08、Si 0. 20,Mn :1. 34,P :0. OlUS :0. 0017,Ni :0. 22,Mo :0. 06,Nb :0. 025,V :0. 041、Ti :0. 008，余为铁及不可避免的杂质。为了使钢板获得屈服强度> 490MPa和抗拉强度> 6IOMPa的高强度要求，国内外各钢厂均采用淬火+回火的工艺生产此类钢板。结合各钢厂的设备能力及特点，来分析此类钢种的工艺技术特征，可以发现有三种工艺路径一是以HITEN610E(日本JFE)为代表的在线淬火(简称DQ) +在线回火工艺，其特点是由于采用了在线淬火工艺，钢板轧制后直接在线水冷至300°C以下，这样钢中的合金元素含量得以降低，另外经在线淬火后直接经在线的热处理装置进行回火，可以缩短钢板的供货周期。但是从其成分的特点以及钢板的实物质量情况看，由于其生产的钢板P的含量偏高，钢板回火后容易导致钢板的韧性不稳定， 这个问题已经在山东黄岛国家石油储备基地的施工现场出现过。此外其在线淬火(DQ) +在线回火工艺生产的钢板强度、延伸率及冲击功性能不如离线淬火+离线回火(调质工艺) 生产的钢板性能稳定、均勻。二是以CN1932064A和CN1962916A为代表的TMCP+离线回火工艺，其特点是钢板轧制后，直接在线水冷至400 50(TC左右，然后再空冷至室温后，进热处理炉进行离线的回火处理。这种工艺虽然省去了离线的淬火工艺，可以节约一定的成本， 但是为了保证钢板具有足够的强度和控轧阶段在奥氏体未再结晶区以细化晶粒的目的，钢中添加了微量的铌和较高含量的Mo。根据实验室的研究结果发现，大线能量焊接时固溶的 Nb会抑制铁素体的转变，促进粒状贝氏体形成，从而严重恶化焊接热影响区的韧性，而含量较高的Mo也容易导致粒状贝氏体组织出现，对焊接热影响区的韧性也不利。同样，此工艺由于也是在线水冷，钢板的性能均勻性也不如离线淬火的钢板。三是以CN1396^4A和 12MnNiVR为代表的离线淬火+离线回火工艺，其特点是钢板经轧制后，空冷至室温再进入热处理炉加热至奥氏体区，保温一定时间后，出炉进入淬火机进行淬火，淬火后的钢板再进入热处理炉进行回火，由于受淬火机淬火能力的限制，为保证钢板的强度，CN1396^4A和 12MnNiVR钢板淬透性元素含量较高，如Mo元素，甚至还添加了强淬透性元素B，这些元素添加后，容易导致钢板在焊接热影响区形成粒状贝氏体组织，因此均对大线能量焊接后热影响区的韧性不利。目前国内外现有技术的610MI^级大线能量焊接用高强度钢板均具有不足之处， 为此，提出了本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高强度调质钢。该钢达到eiOMI^a级并适合制造大线能量焊接工艺的大型石油储罐用高强度钢板。钢板的屈服强度> 490MPa，抗拉强度彡610MPa，延伸率彡18%，-20°C夏比缺口冲击功平均值彡200J、单值彡100J ；钢板厚度范围12 41mm，钢板最大宽度4800mm ；钢板经90 llOKJ/cm焊接热输入后的焊接接头热影响区的_15°C夏比缺口冲击功平均值彡100J，单值彡70J，韧性优良；钢板经离线淬火+离线回火工艺生产，具有良好的性能均勻性和稳定性，且钢板板型良好。为达到上述目的，本本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种高强度调质钢，其按重量百分比计的化学成分为：Ｃ：０．０７～０．１１％、Ｓｉ：０．１５～０．２５％、Ｍｎ：１．３５～１．５０％、Ｐ≤０．０１０％、Ｓ≤０．００５０％、Ｎｉ：０．１５～０．３０％、Ｍｏ：０．０５～０．１２％、Ｖ：０．０２～０．０６％、Ｔｉ：０．００７～０．０１５％、Ｎ：０．００２０～０．００４５％、Ａｌ：０．０２０～０．０４５％、Ｃａ：０．００１５～０．００４０％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：侯洪，江来珠，张汉谦，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31
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