本发明专利技术涉及超高强度钢板，按重量百分比计的化学元素为：C：0.25-0.35％、Si：0.20-0.60％、Mn：0.8-2.0％、P≤0.010％、S≤0.005％、Al：0.02-0.06％、Cr：0.30-1.00％、Mo：0.20-0.60％、Ti：0.01-0.05％、B：0.001-0.005％，Ni≤1.0％，余量为Fe和不可避免的杂质。其制造包括：按照所述成分进行冶炼，并浇铸成铸坯或钢锭；将铸坯或钢锭加热到1180-1250℃后进行轧制，其中，第一阶段在再结晶区轧制，进行多道次大压下轧制且累计变形量≥80％；第二阶段在未再结晶区轧制，终轧温度控制在870-930℃；轧制后的钢板加速冷却至200℃以下；然后在温度为200±20℃温度进行回火。得到的4-15mm钢板，其屈服强度不小于1400MPa、抗拉强度不小于1800MPa、夏氏冲击功Akv(-20℃)≥20J。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高强度钢板及其制造方法，特别是涉及一种抗拉强度不小于ISOOMPa的超高强度钢板。
技术介绍
矿山机械车辆是大型露天矿山和大型水利工程建设的主要运输工具。在高磨损、大冲击的工况条件，及车身轻量化的要求下，对超高强度钢板的需求日益扩大。CN101376945A涉及一种2000MPa级超高强度高韧性钢板及其制造方法。其成份设计的特点为高C、高Si和高Mn，通过控轧控冷工艺，设计出一种以贝氏体+马氏体复相钢。合金元素简单，但含量很高，在生产和使用中的难度较大CNl01713046A涉及一种纳米洗出强化及控制的超细晶粒马氏体钢的制备方法。获得抗拉强度为1000-2000MPa的马氏体组织为主的合金钢。该钢基础成份体系为C-Mn-Ti-B，在此基础上添加其它元素，通过轧制工艺和后续热处理控制，利用TiC的析出强化提高强度。其基础钢成份简单，合金元素含量较低，但生产工艺比较复杂，需要进行退火、淬火及回火处理，制造工序复杂。因此，仍需要一种生产工艺简单的超高强度马氏体钢。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抗拉强度不小于ISOOMPa级的超高强度钢板。为实现上述目的，本专利技术的抗拉强度不小于ISOOMPa级的超高强度钢板，按重量百分比计的化学元素为C 0. 25-0. 35%, Si 0. 20-0. 60%, Mn :08-20%、P ( 0010%,S ( 0005 Al :002-006 Cr :030-100 Mo :0. 20-0. 60 %、Ti :0. 01-0. 05 B O. 001-0. 005%, Ni ( I. 0%，余量为Fe和不可避免的杂质。本专利技术钢板的组织结构为马氏体。本专利技术的另一个目的是提供上述抗拉强度不小于1800MPa级的超高强度钢板的制造方法，该方法包括如下步骤按照所述成分进行冶炼，并浇铸成铸坯或钢锭；将铸坯或钢锭加热到1180-1250°c后进行轧制，其中，第一阶段(再结晶区)轧制，进行多道次大压下轧制且累计变形量>80% ;第二阶段(未再结晶区)，终轧温度控制在870-930 0C ；轧制后的钢板加速冷却至200°C以下；然后在温度为200±20°C温度进行回火。本专利技术通过合理设计化学成分，添加少量合金元素，充分利用加速冷却工序中水的作用，因此原料成本大大降低，在相同的强度级别下，碳当量大大降低。由于本专利技术钢板采用热机械控制轧制与直接淬火(DQ)技术，只需进行低温回火处理，不需要离线淬火处理，从而简化了制造工序，节约能源，降低了钢的制造成本。由于成分和工艺设计合理，从实施效果来看，工艺制 度比较宽松，可以在中、厚板产线上稳定生产。本专利技术的超高强度钢板屈服强度大于1400MPa、抗拉强度大于1800MPa、夏氏冲击功Akv(-20°C )彡20J，可生产厚度< 15mm的钢板。附图说明图I为本专利技术实施例I钢板的金相组织。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术的特点和优点进行详细说明。本专利技术中，除非另有指明，含量均指重量百分比含量。为了实现较低原料成本地提供抗拉强度不小于ISOOMPa级的超高强度钢板的本专利技术目的，各元素控制如下C :在钢中起固溶强化的作用，是对钢的强度贡献最大且成本最低的强化元素。为了达到超高强度，希望钢中含有中等含量C，但是C含量太高，对焊接性能和韧性不利。因此为了达到平衡，本专利技术C含量控制为O. 25-0. 35%，优选为C :0. 26-0. 35%。Si :是脱氧元素；在钢中还起到固溶强化的作用，加入Si可显著提高钢的强度；但过多加入会使钢的韧性降低，本专利技术Si含量控制为O. 20-0. 60%，优选为Si :0. 21-0. 59%。Mn :可以降低临界冷却速度，大大提高淬透性，同时对钢具有固溶强化作用。若含量太高，使马氏体转变温度下降太多，导致室温残余奥氏体增加，不利于钢的强度增加；在铸坯中心偏析部位生成粗大的MnS，使板厚中心的韧性降低。本专利技术Mn含量控制为O. 80-2. 00%，优选为 Mn, O. 85-1. 95%。Al :作为脱氧元素；而且与氮形成细小难溶的AlN颗粒，细化显微组织；同时抑制BN的生成，使B以固溶状态存在，从而保证钢的淬透性。当Al超过O. 1%时，会生成粗大的氧化铝夹杂物。为尽量形成细小的AlN颗粒，避免生成粗大的氧化铝夹杂，本专利技术中Al含量控制为 O. 02-0. 06 %，优选为 Al :0. 025-0. 058 %。Cr :可以降低临界冷却速度、提高钢的淬透性。铬在钢中可以形成(Fe，Cr)3C、(Fe,Cr)7C3和(Fe，Cr)23C7等多种碳化物，提高强度和硬度。但Cr超过I. 5%时，会使钢的韧性降低。为了在提高强度和硬度的同时不显著降低韧性，本专利技术中Cr含量控制为O. 30-1.00%,优选为 Cr 0. 31-0. 95%。Mo :可以细化晶粒，提高强度和韧性。钥在钢中存在于固溶体相和碳化物相中，因此，含钥钢同时具有固溶强化和碳化物弥散强化的作用。本专利技术Mo含量控制为O. 20-0. 60 %，优选为 Mo 0. 25-0. 58 %。Ni :本专利技术中镍是需要控制的杂质，越低越好，控制在1.0%以下。Ti :与钢中C、N形成碳化钛、氮化钛或碳氮化钛，在加热轧制阶段，起到细化奥氏体晶粒的作用，从而提高钢的强度和韧性。但过多的Ti会形成较多粗大的氮化钛，对钢的强度和韧性有害。本专利技术Ti含量控制为O. 01-0. 05%，优选为Ti :0. 015-0. 045%。B :较少量的添加就能够显著增加钢的淬透性，比较容易地获得马氏体组织；但不宜加入太多，因为B与晶界有较强的结合力，容易偏聚到晶界处，影响钢的性能。本专利技术加入 O. 001-0. 005%，优选为 B,O. 0015-0. 0048%。P、S :在一般钢中，P、S均为有害元素，它们的含量要严格控制。对超高强钢板回火时，P、S会偏析到原始奥氏体晶界，从而降低界面强度，导致晶界断裂；另外S在钢中和Mn结合形成MnS夹杂，轧制过程中会形成长条状，常引起钢板Z向拉伸不合或钢板超声探伤不合。本专利技术所涉及钢种中控制磷含量< O. 010% ;硫含量< O. 005%。本专利技术的上述抗拉强度不小于ISOOMPa的超高强度钢板通过包含如下步骤的方法制造(I)冶炼，并浇铸成铸坯或钢锭按如下化学元素的重量百分配比冶炼C 0. 25-0. 35%, Si 0. 20-0. 60 %, Mn 0. 8-2. O %、P ≤ O. 010 %、S ≤ O. 005 %、Al 0. 02-0. 06 %, Cr 0. 30-1. 00 %, Ni ≤ I. O %, Mo 0. 20-0. 60%, Ti 0. 01-0. 05%, B O. 001-0. 005%，余量为Fe和不可避免的杂质；(2)加热加热温度为 1180_1250°C ；(3)轧制第一阶段(再结晶区)轧制温度约为1000-1180°C，为细化奥氏体晶粒，进行多道次大压下轧制且累计变形量>80% ;第二阶段(未再结晶区)终轧温度控制在870-930°C,目的是为了增加奥氏体晶粒中的滑移带和位错密度，增大有效晶界面积；(4)冷却钢板进入加速冷却(冷却速度不小于本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.超高强度钢板，按重量百分比计的化学元素为C:0. 25-0. 35%、Si 0. 20-0. 60%,Mn 0. 8-2. O %、P 彡 O. 010 %、S 彡 O. 005 %、Al 0. 02-0. 06 %、Cr 0. 30-1. 00 Mo O. 20-0. 60%,Ni ( I. 0%,Ti :0. 01-0. 05%,B :0. 001-0. 005%，余量为 Fe 和不可避免的杂质。2.如权利要求I所述的超高强度钢板，其特征在于，C:0. 26-0. 35%。3.如权利要求I或2所述的超高强度钢板，其特征在于，Si:0. 21-0. 59%。4.如权利要求1-3任一所述的超高强度钢板，其特征在于Mn，O.85-1. 95%。5.如权利要求1-4任一所述的超高强度钢板，其特征在于，Al:0. 025-0. 058%。6.如权利要求1-5任一所述的超高强度钢板，其特征在于，Cr:0. 31-0. 95%。7.如权利要求1-6任一所述的超高强度钢板，其特征在于，Mo:0. 25-0. 58%。8.如权利要求1-7任一所述的超高强度钢板，其特征在于，Ti:0. 015-0. 045%。9.如权利要求1-8任一所述的超高强度钢板，其特征在于B，O.0015-0. 0048%。...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵小婷，姚连登，
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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