本发明专利技术涉及一种高强度高韧性钢板，其化学成分的重量百分比为：C：0.035-0.06％，Si：0.15-0.30％，Mn：1.5-1.65％，P≤0.015％，S≤0.005％，Al：0.015-0.04％，Nb：0.035-0.045％，Ti：0.01-0.02％，Cr：0.20-0.40％，Mo：0.20-0.30％，Ni≤0.25％，N≤0.006％，O≤0.004％，Ca≤0.005％，Ca/s≥1.5，余量为铁和不可避免杂质。其制造方法，包括：连铸坯或钢坯于1150-1220℃加热后在奥氏体再结晶区和未再结晶区进行多道次轧制，总压下率≥70％，终轧温度≥860℃；轧后钢板以15-50℃/s快速水冷至Ms以下温度区间，空冷5-60s；冷却的钢板进入在线感应加热炉以1-10℃/s快速加热至555-615℃回火40-60s，然后出炉空冷。得到的10-25mm钢板的纵向、横向屈服强度≥630MPa，延伸率A50≥20％，-60℃的Akv≥200J，适合用于制造长距离输送管线。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种管线输送用热轧钢板，具体地说是涉及一种屈服强度630MPa级高强度高韧性管线输送用钢板及其制造方法。
技术介绍
近年来，随着国际上长距离输送管线的快速发展，管线钢向高钢级发展已成趋势。 传统的X70、X80已不能满足市场需求。现在国际上X90、X100、X120甚至X140都已经处于实用或者研发之中。在线热处理(回火)工艺除了可以缩短工艺流程，节省能源外，更主要的是使原先用TMCP工艺生产的钢板性能得到充分的提高，特别是解决了微合金钢由于未再结晶轧制导致的各向异性和屈强比过高的弊病，从而为生产高钢级管线钢板创造了条件。目前，国内外已经有很多涉及高钢级管线钢的专利，如CN101165203A公开了一种超高强度高韧性X120管线钢及其制造方法，其成分为C :0.015-0. 06%, Si ≤ 0.6%, Mn 1. 8-2. 5%,P≤O. 015%,S≤O. 003%,Al ≤0. 06%,Nb 0. 043-0. 15%,Ti 0. 005-0. 03%, V ≤ O. 15 %, B 0. 0005-0. 030 %, N ≤ O. 012 %,以及 Cu ≤ O. 80 %, Ni ^1. 20 %, Cr ≤1. 20%, Mo ≤ 1.0%中的两种以上，1100-1250°C加热，再结晶900-1200°C，非再结晶 720-9400C，终轧720-880°C，冷却3_30°C /s,终冷200_550°C，得到组织为贝氏体和马氏体的闻强闻朝X120钢板。目前的X90级别及以上高钢级管线钢，其添加的合金元素较多，比如微合金元素 Nb，一般添加O. 04%以上，可能还要添加一定的V等；另外贵重合金元素如Cu、N1、Cr和Mo 的添加一般也比本专利技术高，所以其碳当量高以及焊接性不理想。目前还需要提供焊接性提高的适合用于长距离输送管线的X90钢级的高强度高韧性管线用厚钢板。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种屈服强度在630MPa以上的高强度高韧性管线用钢板，特别是10-25mm厚度钢板。为实现上述目的，本专利技术的屈服强度在630MPa以上的高强度高韧性钢板，其化学成分的重量百分比为C 0. 035-0. 06%, S1:0. 15-0. 30%, Mn :1. 5-1. 65%, P 彡 O. 015%, S 彡 O. 005%, Al :0. 015-0. 04%, Nb :0. 035-0. 045%, T1:0. 01-0. 02%, Cr :0. 20-0. 40%, Mo 0. 20-0. 30%,Ni ( O. 25%,N ^ O. 006%, O ^ O. 004%, Ca ( O. 005%,Ca/S 彡1. 5，余量为铁和不可避免杂质。优选地，C0. 035-0. 059%。优选地，Si0. 20-0. 30%。优选地，Mn:1. 54-1. 65%。优选地，P≤ O. 01%。优选地，S彡 O. 004%。优选地，Al0. 02-0. 035%。优选地，Cr0. 24-0. 36%。优选地，Mo0. 21-0. 25%。优选地，Ni0. 18-0. 22%。优选地，Nb0. 036-0. 044%。优选地，T1:0· 012-0. 019%。优选地，Ca彡 O. 0047%。优选地，N0. 003-0. 005%，更优选 O. 003-0. 004%。优选地，Ceq彡 O. 45。本专利技术中，除非另有指明，含量均指重量百分含量。所述钢板的组织为贝氏体+马氏体(可能含有少量残余奥氏体)。本专利技术的另一目的在于提供所述高强度管线钢中厚钢板的制造方法，该方法包括连铸坯或钢坯于1150-1220°C加热后在奥氏体再结晶区和未再结晶区进行多道次车L制，总压下率彡70%，终轧温度彡8600C ；轧后钢板以15-50°C /s 快速水冷至Ms (Ms = 561-474C-33Mn-17Cr-17Ni_21Mo)以下温度区间空冷5-60s ；冷却的钢板进入在线感应加热炉以1-10°C /s快速加热至555_615°C回火40-60s， 然后出炉空冷。优选地，在多道次轧制中，再结晶区压下率彡65%，未再结晶区压下率彡50%。优选地，钢水经真空脱气处理后进行连铸或模铸，模铸后需经初轧成钢坯。优选地，终轧温度为860_900°C。优选地，轧后钢板以15_50°C /s快速水冷至150-300°C。本专利技术通过合适的成分设计和加热、轧制及轧后快速冷却和在线快速加热短时间回火工艺，获得组织为贝氏体+回火马氏体(可能含有少量残余奥氏体)。10-25_厚钢板纵向、横向屈服强度彡630MPa，延伸率A5tl彡20%，_60°C的Akv彡200J，冷弯性能优良，满足了管线输送用钢要求。附图说明图1是本专利技术实施例1的IOmm厚钢板的金相组织照片。 图2是本专利技术实施例4的25mm厚钢板的金相组织照片。具体实施方式以下，通过结合实施例对本专利技术的特点和效果进行较为详细的说明。为实现本专利技术的提供屈服强度在630MPa以上的高强度高韧性管线用钢板，特别是10-25mm厚度钢板的目的，对主要化学成分进行如下控制碳确保钢板强度的关键元素。一般管线用钢碳含量小于O. 11%。碳通过固溶和析出强化来提高钢板强度，但碳对钢的韧性、塑性和焊接性有明显的害处，因此管线钢的发展总是伴随着碳含量的不断降低。对于韧性要求较高的管线用钢，一般碳含量低于 O. 08%。为了获得较高的低温冲击韧性，本专利技术采用很低的碳含量O. 035-0. 06%，优选为 O. 035-0. 059% ο硅钢中加硅能提高钢质纯净度和脱氧。硅在钢中起固溶强化作用。但硅含量过高会使钢板加热时的氧化皮粘度较大，出炉后除鳞困难，导致轧后钢板表面红色氧化皮严重，表面质量较差。且高硅不利于焊接性能。综合考虑硅各方面的影响，本专利技术中硅含量0.15-0. 30%，优选为 O. 20-0. 30%。锰为了补偿碳含量的降低导致的强度损失，提高锰含量是最廉价直接的办法。但锰具有较高的偏析倾向，所以其含量不能太高，一般低碳微合金钢中锰含量不超过2.0%。 锰的加入量主要取决于钢的强度级别。本专利技术锰的含量应控制在1. 5-1. 65%，优选为1.54-1. 65%。硫和磷硫在钢中与锰等化合形成塑性夹杂物硫化锰，尤其对钢的横向塑性和韧性不利，因此硫的含量应尽可能地低。磷也是钢中的有害元素，严重损害钢板的塑性和韧性。对于本专利技术而言，硫和磷均是不可避免的杂质元素，应该越低越好，考虑到钢厂实际的炼钢水平，本专利技术要求P彡O. 015%, S彡O. 005%，优选为P彡O. 01%，S彡O. 004%。铝强脱氧元素。为了保证钢中的氧含量尽量地低，铝的含量控制在 0.015-0.04%。脱氧后多余的铝和钢中的氮元素能形成AlN析出物，提高强度并且在热处理加热时能细化钢的元素奥氏体晶粒度。优选地，铝含量为O. 02-0. 035%。铌铌是现代管线钢不可或缺的最重要的元素之一，能显著提高钢的再结晶温度和细化晶粒。热轧过程中铌 的碳化物应变诱导析出能阻碍形变奥氏体的回复和再结晶， 经控轧和控冷后的形变奥氏体组织得到细小的相变产物。现代管线钢铌含量一般大于 O. 02%,本专利技术中铌含量控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强度高韧性钢板，其化学成分的重量百分比为：C：0.035?0.06％，Si：0.15?0.30％，Mn：1.5?1.65％，P≤0.015％，S≤0.005％，Al：0.015?0.04％，Nb：0.035?0.045％，Ti：0.01?0.02％，Cr：0.20?0.40％，Mo：0.20?0.30％，Ni≤0.25％，N≤0.006％，O≤0.004％，Ca≤0.005％，Ca/S≥1.5，余量为铁和不可避免杂质。
【技术特征摘要】
1.一种高强度高韧性钢板，其化学成分的重量百分比为C :0. 035-0. 06 %，Si O.15-0. 30 %, Mn :1. 5-1. 65 %, P≤ O. 015 %, S ≤ O. 005 %, Al :0. 015-0. 04 %, Nb O.035-0. 045 %, Ti 0. 01-0. 02 %, Cr 0. 20-0. 40 %, Mo 0. 20-0. 30 %, Ni ≤ 0. 25 %,N ≤0. 006%, O ( 0. 004%, Ca ( 0. 005%, Ca/S ≤1. 5，余量为铁和不可避免杂质。2.如权利要求1所述的高强度高韧性钢板，其特征在于，C:0. 035-0. 059%。3.如权利要求1或2所述的高强度高韧性钢板，其特征在于，S1:0. 20-0. 30%。4.如权利要求1-3任一所述的高强度高韧性钢板，其特征在于，Mn:1. 54-1. 65%。5.如权利要求1-4任一所述的高强度高韧性钢板，其特征在于，P< O. 01%。6.如权利要求1-5任一所述的高强度高韧性钢板，其特征在于，S彡O.004%。7.如权利要求1-6任一所述的高强度高韧性钢板，其特征在于，Al:0. 02-0. 035%。8.如权利要求1-7任一所述的高强度高韧性钢板，其特征在于，Cr:0. 24-0. 36%。9.如权利要求1-8任一所述的高强度高韧性钢板，其特征在于，Mo:0. 21-0. 25%。10.如权利要求1-9任一所述的高强度高韧性钢板，其特征在于，N1:0. 18-0. 22%。11.如权利要求1-10任一所述的高强度高韧性钢板，其特征在于，Nb:0. 036-0. 044%。12.如权利要求1-11...
【专利技术属性】
技术研发人员：张爱文，焦四海，张庆峰，
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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