本发明专利技术公开了一种超高强度焊接结构用钢板，化学成分重量百分比为：C?0.11％～0.19％、Si?0.20％～0.50％、Mn?0.90％～1.40％、Ti0.005％～0.030％、Cr?0.30％～1.00％、Cu?0.1％～0.5％、Ni?0.15％～0.35％、Mo?0.15％～0.60％、Als?0.010％～0.050％、P≤0.020％、S≤0.010％，V?0.025％～0.070％，Zr≤0.005％，余量为Fe及不可避免的杂质。轧制后对钢板进行淬火+回火处理，再加热温度860～930℃，保温1.0-2.5min/mm后水淬，获得淬火马氏体组织；在500～600℃回火处理，保温时间为1.0～3.0min/mm，空冷。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料领域，具体涉及一种屈服强度900MPa以上超高强度焊接结构用钢板及其制造方法。
技术介绍
目前汽车起重机、重载卡车、混凝土泵车、半挂车、集装箱等机械制造领域的发展趋势是向高参数、大型化方向发展，因此使用越来越多的超高强度焊接结构钢，其目的主要是减轻自重，提高承载能力，节约能源。同时也要求超高强度钢板具有成本低、焊接性能良好、低温韧性高等特点。 超高强度钢板的制造方有淬火+回火(Q+T)、轧后直接淬火+回火(DQ+T)、控轧控冷+回火(TMCP+T)等，第一种方法为传统常用的方法，后两种方法虽然省略了一道再加热工序，工序成本略低于第一种方法能，但是存在板型控制难度大等缺点。国际上有关屈服强度900 1050MPa超高强度钢板的制造方法已经形成多项专利。例如宝山钢铁股份有限公司申请的“屈服强度960MPa以上超高强度钢板及其制造方法”(申请号200510024775. 3)专利提供了一种屈服强度可达到960MPa以上的超高强度钢板，其成分中(重量百分比)C0.08% O. 18%, NbO. 01 % O. I %。其生产方法将钢坯加热至1100 1250°C，在奥氏体可发生再结晶区将钢坯轧制成钢板；在奥氏体未发生再结晶区将钢板轧制成最终厚度的钢板，终轧温度860 920°C ;以不低于约5°C /S的冷却速度将钢板冷却至低于MS MS+100°C的冷却终止温度；对冷却后的钢板进行回火以提高性能。其工艺属于DQ+T，且钢中含有O. 0008 % O. 0025 %的B元素，采用该方法生产的产品虽然强度易于达到要求，但是存在薄规格板型控制难度大、低温韧性差等不足之处，其实施例中厚度16mm钢板-20°C的冲击功仅仅35 50J、-40°C的冲击功仅仅30 42J。在武汉钢铁集团公司申请号为CN200810197585. 5的《屈服强度960MPa焊接结构钢》专利中，公开了其采用淬火+回火(Q+T)方法生产的屈服强度960MPa焊接结构钢，B含量O. 0005 % O.002 %，其实施例钢化学成份中B含量达到O. 0005 % O. 0032 %，IOmm厚钢板_20°C的冲击功AKV (7. 5 X 10 X 55mm试样)最高达到60J。舞阳钢铁有限责任公司的专利技术专利《高强度钢板及其制备方法》(CN申请号200710193027. 7)给出了屈服强度975 990MPa(实施例实物水平)高强度钢板及其制备方法，采用Q+T工艺方法，钢板的化学成份中B含量达到O.0010 % O. 0030%，韧性低，Ni含量高达到O. 80 % O. 90%，成本高。厚度12mm高强度钢板的 _20°C冲击功 AKV 为 100、89、79J，-40°C冲击功 AKV40、50、54J。由以上对比专利可知，目前屈服强度900 1050MPa左右的超高强度钢板专利存在的主要不足之处是钢中含有B元素，低温韧性差；钢板中贵重元素Ni含量高，钢种成本闻。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种超高强度焊接结构用钢及其制造技术，韧性、塑性和焊接性能良好，屈服强度可达到900 1050MPa。钢中不含有B元素，Ni含量低，并通过Q+T工艺来达到改善钢种的低温韧性、塑性和板型、消除残余应力、降低钢种生产成本之目的。该专利技术钢种可以用于汽车起重机、重载卡车、混凝土泵车、半挂车、集装箱等机械制造领域。本专利技术的技术方案之一是屈服强度900 1050MPa超高强度焊接结构用钢板的化学成分重量百分比为C O. 11% O. 19%、Si O. 20% O. 50%、Mn O. 90% I. 40%、Ti O. 005% O. 030%、Cr O. 30% I. 00%、Cu O. I % 0.5%、Ni O. 15% O. 35%、Mo O. 15% O. 60%、Als O. 010% O. 050%、P 彡 O. 020%、S 彡 O. 010%，V O. 025% O.070%, Zr ( O. 005%，余量为Fe及不可避免的杂质。本专利技术的另一技术方案是屈服强度900 1050MPa超高强度焊接结构用钢板的制造方法，包括以下工艺步骤铁水预处理-转炉冶炼-精炼-连铸-轧制，在冶炼过程中进 行铁水预处理，深度脱硫；采用转炉冶炼，通过顶吹或顶底复合吹炼，控制P含量；采用VD、RH、LF等进行精炼处理，进一步脱硫、脱气，控制钢中H、O、N含量，并进行微合金化；进行Ca处理，结合钢中S含量和出钢量，喂Si-Ca线，保证Ca/S含量Ca/S = O. 5 2. 0，使硫化物发生球化，以提高钢板延性、横向冲击功和冷弯成型性能，减小钢板横向和纵向性能差；连铸采用电磁搅拌，减少元素偏析；轧制采用常规热轧。轧制后对钢板进行淬火+回火处理，再加热温度860 930°C，保温I. O 2. 5min/mm后水淬，获得淬火马氏体组织；在500 600°C回火处理，保温时间为I. O 3. Omin/mm,空冷。在回火过程中，控制析出强化及马氏体回火程度，同时改善钢的韧性和塑性。本专利技术选择的合金元素主要作用在于C :碳对钢的强度、韧性、焊接性能影响很大。本专利技术C的重量百分比含量为O.11% O. 19%, C是保证钢的淬透性的主要合金元素，可使钢在水淬时得到完全的马氏体组织。从强度方面考虑，钢的淬火态组织为马氏体，而C是保证马氏体强度的最主要合金元素，为了保证本专利技术钢淬火+回火态组织的强度达到900 1050MPa，C的下限含量需要大于O. 11%。C上限值要防止钢的强度及碳当量过高，以免对钢的韧性、塑性、钢的抗高温回火能力和焊接性能产生不利影响。在保证必要的淬透性和强度的基础上，C量不宜过多，因此将C的重量百分比含量上限定为O. 19%。Si :硅是炼钢脱氧的必要元素，也具有一定的强化作用，当含量低于O. 2%时，冶炼难度增大；含量超过O. 5%时，钢的清洁度下降，韧性降低，可焊性差，且Si能够促进回火脆性的发展，使钢的塑性降低。因此控制SiO. 20 % O. 50%。Mn:锰是钢中重要的固溶强化元素，可有效提高钢的强度和韧性，且成本十分低廉，能够提高钢的淬透性。但当Mn含量过高时，则导致淬透性和韧性降低，同时增加钢的过热敏感性(粗晶)、增强回火脆性，且易形成带状和纤维组织，使钢的纵、横向性能差较大。因此在本专利技术中把Mn元素作为主要合金元素，控制其重量百分比含量在O. 90% I. 40%。B :钢中加入微量的硼(O. 0005 % O. 005%)即可显著提高钢的淬透性，在一定程度上可代替Ni、Cr、Mo等贵重元素，降低钢的合金成本，但是其对钢种韧性、塑性、冷弯成型性能有明显的不利影响，因此本专利技术钢中杜绝添加B元素。Ti :加入微量的钛，是为了利用钢中的氮元素，在最佳状态下，钛、氮形成氮化钛粒子，从而在加热过程中钉轧晶界并防止奥氏体晶粒过度长大，阻止钢坯在加热、轧制、焊接过程中晶粒的长大，改善母材和焊接热影响区的韧性，对于得到细小的淬火组织，从而提高钢的强度和韧性是有利的。钛低于O. 005%时，固氮效果差，超过O. 03%时，固氮效果达到饱和，过剩的钛将会使钢的韧性恶化。Als :铝是脱氧元素，可作为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超高强度焊接结构用钢板，其特征在于化学成分重量百分比为：C?0.11％～0.19％、Si?0.20％～0.50％、Mn?0.90％～1.40％、Ti?0.005％～0.030％、Cr?0.30％～1.00％、Cu?0.1％～0.5％、Ni?0.15％～0.35％、Mo?0.15％～0.60％、Als?0.010％～0.050％、P≤0.020％、S≤0.010％，V?0.025％～0.070％，Zr≤0.005％，余量为Fe及不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：侯华兴，张哲，张涛，杨颖，刘明，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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