低碳当量80公斤级高性能调质钢板及其制造方法，其成分重量百分比为：C：0.05～0.12％，Si≤0.20％，Mn：1.20～1.60％，P≤0.013％，S≤0.003％，Cu?0.10～0.30％，Ni：0.10～0.40％，Cr：0.10～0.30％，Mo：0.05～0.30％，Als0.035～0.065％，Ti：0.005～0.011％，V：0.015～0.045％，N≤0.0060％，Ca：0.001～0.004％，B：0.0006～0.0013％，余Fe。本发明专利技术采用低C-低Si-高Mn-低N-(Ti+V+B)微合金钢成分体系作为基础，优化再结晶控轧+调质工艺，使钢板显微组织为细小回火马氏体+回火下贝氏体，平均晶团尺寸在25μm以下，屈服强度≥690MPa，抗拉强度≥780MPa，-40℃的Charpy冲击功(单个值)≥100J，焊接热影响区(HAZ)的-40℃的Charpy冲击功(单个值)≥47J，拉伸率δ5≥15％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及调质钢板的制造方法，特别涉及到，调质钢板屈服强度彡690MPa，抗拉强度彡780MPa, -40°C的Charpy冲击功(单个值)彡100J，优良焊接性即焊接热影响区(HAZ)的_40°C的Charpy冲击功(单个值)彡47J，拉伸率15%，调质钢板的显微组织为细小回火马氏体+回火下贝氏体。
技术介绍
众所周知，低碳(高强度)低合金钢是最重要工程结构材料之一，广泛应用于石油天然气管线、海洋平台、造船、桥梁结构、锅炉容器、建筑结构、汽车工业、铁路运输及机械制造之中。低碳(高强度)低合金钢性能取决于其化学成分、制造过程的工艺制度，其中强度、韧性和焊接性是低碳(高强度)低合金钢最重要的性能，它最终决定于成品钢材的化学成分与显微组织。随着科技不断地向前发展，人们对高强钢的强韧性、强塑性匹配提出更高的要求，即在维持较低的制造成本的同时大幅度地提高钢板的综合机械性能和使用性能，以减少钢材的用量节约成本，减轻钢结构的自身重量、稳定性和安全性，更为重要的是为进一步提高钢结构安全稳定性和冷热加工性。目前日韩欧盟范围内掀起了发展新一代高性能钢铁材料的研究高潮，力图通过合金组合设优化计和革新制造工艺技术获得更好的组织匹配，使高强钢获得更优良的强韧性、强塑性匹配及焊接性的同时，实现稳定批量、低成本制造，提高产品市场竞争力。传统的抗拉强度大于780MPa的调质钢板主要通过淬火加回火(DQT或QT)，即所谓调质方法来生产，这就要求钢板必要具有足够高的淬透性，即淬透性指数DI ^ 2X成品钢板厚度 KDI = O. 367C°-5(l+0. 7Si) (1+3. 33Mn) (1+0. 35Cu) (1+0. 36Ni) (1+2. 16Cr) (l+3Mo)(1+1. 75V) (1+1. 77A1) X 25. 4 (mm) 3，以确保钢板具有足够高的强度、优良的低温韧性及沿钢板厚度方向的显微组织与性能的均匀，因此不可避免地向钢中加入大量Cr、Mo、Ni、Cu等合金元素，这类钢板中Mo、Ni等合金元素含量一般要控制在> O. 50%，碳当量Ceq也高达O. 50%以上，甚至贵重元素Ni含量要控制在彡I. 00%以上(昭59-129724、平1-219121)。如此，不仅钢板的合金含量较高，碳当量Ceq和焊接冷裂纹敏感指数Pcm也较高,这给现场焊接带来较大的困难，焊前需要预热、焊后需要热处理，焊接成本升高、焊接效率降低、焊接现场工作环境恶化；而且钢板制造成本也大幅度升高，影响钢板市场竞争力和推广使用。虽然这种调质工艺生产出钢板的强度、低温韧性及延伸率等技术指标能够满足用户的要求，但是钢板制造成本高、焊接加工制作成本高，除高要求的压力水管与涡壳、低温高强容器、海洋平台等工程使用外，难以向量大面广的工程机械、桥梁结构、汽车工业及铁路运输等行业推广，产品的使用范围受到较大的限制。现有大量专利文献只是说明如何实现母材钢板的强度和低温韧性，就改善钢板焊接能性，获得优良焊接热影响区HAZ低温韧性说明较少，也没有涉及如何在提高钢板抗拉强度的同时，提高钢板的抗拉延伸率，更没有涉及如何批量稳定地降低钢板的制造成本与焊接加工制作成本，参见日本专利昭63-93845、昭63-79921、昭60-258410、特平开 4-285119、特平开 4-308035、平 3-264614、平 2-250917、平 4-143246 及美国专利 US Patent4855106、US Patent5183198、US Patent4137104、US Patent4790885、USPatent4988393、US Patent5798004、欧洲专利 EP0867520A2、EP 0288054A2 等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，通过钢板合金元素的组合设计与特殊调质工艺(RCR+QT)相结合，在获得优异的低温韧性、高强度(抗拉强度> 780MPa)、延伸率δ5> 15%的同时，钢板具有超低的碳当量Ceq，优良的焊接性，更重要的是实现调质高强钢板低成本制造、低焊接加工制作成本；并且成功地解决了高强调质钢板的综合性能与制造成本、焊接加工制作成本在成分设计、工艺设计上相互 冲突、很难调和的问题，即在提高调质高强钢板综合性能的同时，必将导致制造成本、焊接加工成本的升高；反之，在降低调质高强钢板制造成本、焊接加工成本的同时，必将导致钢板综合性能的急剧下降；如何同时获得调质高强钢板优异综合性能、用户使用性能的同时，母材钢板具有低廉的制造成本。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是本专利技术采用低C-低Si-高Mn-低N-(Ti+V+B)微合金钢的成分体系作为基础，适当提高钢中酸溶Als含量且Als彡12 X 、控制Mn/C彡12、Ceq ^ O. 43 %, ( % Si) X ( % C)彡 O. 012、Mo 当量彡 O. 30 %、Cr 当量彡 O. 40 %、Ni/Cu 彡 O. 50、(Cu+Ni+Mo+Cr)合金化、Ca 处理，且 Ca/S 比在 I. 00 3. 00 之间，(% Ca) X (%S)°_18< 2.5X10'控制FXDI指数彡1.2X成品钢板厚度等冶金技术控制手段，优化再结晶控轧+调质工艺(Q+T)，使成品钢板的显微组织为细小回火马氏体+回火下贝氏体，平均晶团尺寸在25μπι以下，获得均匀优良的强韧性。具体的，本专利技术的低碳当量80公斤级高性能调质钢板，其成分重量百分比为C:O. 05% O. 12%, Si ·.( O. 20%, Mn 1. 20% I. 60%, P ·.( O. 013%, S :彡 O. 003%, Cu O. 10% O. 30%, Ni 0. 10% O. 40%, Cr 0. 10% O. 30%, Mo 0. 05% O. 30%, Als O.035% O. 065%, Ti 0. 005% O. 011%, V 0. 015% O. 045%, K O. 0060%, Ca O.001% O. 004%,B 0. 0006% O. 0013%，其余为Fe和不可避免的杂质；且上述元素含量必须同时满足如下关系Mn/C彡12，保证钢板在_40°C条件下夏比冲击试样断口纤维率彡50% ；Als ^ 12X ，以确保钢中具有足够的固溶Als，防止N与B结合，形成BN，保护钢中固溶，且抑制AlN在原奥氏体晶界粗大链状析出，促进AlN以细小弥散状态在晶内与晶界析出，改善钢板低温韧性、焊接性；控制Ceq ( O. 43 %，改善高强调质钢的焊接性，保证钢板在不预热条件下进行焊接；(% Si) X (% C) ^ O. 012，增加马氏体相变临界冷却速度，促进下贝氏体形成，改善高强调质钢板强韧性匹配；抑制焊接HAZ中Μ/A岛析出，改善钢板焊接性及焊接HAZ韧性；Mo当量彡0.30%、Cr当量彡0.40%，确保调质钢板淬透性与抗回火软化性，保证超低碳当量的80公斤级调质钢板强韧性与强塑性匹配；其中Mo当量=Mo+0. 67Cr+0. 83Si+l. 62V ；Cr 当量=Cr+1. 21Mo+Si+l. 86V。Ni/Cu ^0. 50,防止Cu脆，改善母材钢板低温冲击本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘自成，李先聚，吴勇，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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