一種屈服強(qiáng)度1100MPa級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種屈服強(qiáng)度1100MPa級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼及其生產(chǎn)方法，其化學(xué)成分重量百分比為：C 0.17～0.21％，Si 0.10～0.30％，Mn 0.80～1.60％，Cr0.20～0.70％，Mo 0.10～0.45％，Ni 0.30～1.50％，Nb 0.010～0.030％，Ti0.010～0.030％，V 0.020～0.060％，B 0.0005～0.0030％，Al 0.02～0.06％，Ca0.001～0.004％，N 0.002～0.005％，P≤0.020％，S≤0.010％，O≤0.008％，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)，且，Ceq 0.53～0.62％，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15；3.7≤Ti/N≤7.0；1.0≤Ca/S≤3.0；1.0％≤Mo+0.8Ni+0.4Cr+6V≤1.6％。本發(fā)明采用離線淬火+回火工藝，生產(chǎn)出的鋼板屈服強(qiáng)度為1100～1200MPa，抗拉強(qiáng)度為≥1250MPa，延伸率>8％，-40℃沖擊功在40J以上。
【專利說明】-種屈服強(qiáng)度110OMPa級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼及其生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[OOOU 本發(fā)明設(shè)及一種屈服強(qiáng)度llOOMI^a級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼及其生產(chǎn)方法，其屈服強(qiáng)度為 1100?1200MPa，抗拉強(qiáng)度為> 1250MPa，延伸率〉8%，-40°C沖擊功在40J W上，顯微組織 為回火馬氏體。

【背景技術(shù)】
[0002] 采用高強(qiáng)度易焊接結(jié)構(gòu)鋼制造工程機(jī)械的梁結(jié)構(gòu)、起重機(jī)的吊臂和自卸車的車體 等移動(dòng)設(shè)備的構(gòu)件，都會(huì)減輕設(shè)備自重，減少燃料消耗，提高工作效率。隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加 劇，采用高強(qiáng)度易焊接結(jié)構(gòu)鋼制造港口機(jī)械、礦山機(jī)械、挖掘機(jī)、裝載機(jī)的梁結(jié)構(gòu)、起重機(jī)的 吊臂和自卸車的車體等移動(dòng)設(shè)備的構(gòu)件已經(jīng)成為趨勢(shì)。由于工程機(jī)械高性能、大型化、輕量 化的發(fā)展要求，工程機(jī)械用鋼的強(qiáng)度級(jí)別不斷攀升，從500?eOOMI^a級(jí)快速上升到700MPa、 900MPa、1000MI^a乃至llOOMPa。工程機(jī)械用超高強(qiáng)鋼由于其苛刻的使用環(huán)境和受力條件， 對(duì)鋼材質(zhì)量有嚴(yán)格的要求，包括強(qiáng)度性能、沖擊性能、折彎性能、焊接性能和板形等。
[000引 目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)屈服llOOMPa級(jí)別的高強(qiáng)度鋼板的企業(yè)很少，中國(guó)專利 CN102560274A介紹了一種屈服1000M化級(jí)別高強(qiáng)度厚鋼板的生產(chǎn)方法，采用的是再加熱 澤火+回火工藝，對(duì)鋼板開平設(shè)備要求極高。中國(guó)專利CN102134680A介紹了一種屈服強(qiáng) 度960M化級(jí)高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)方法，采用較低的碳含量設(shè)計(jì)和較高的化含量，C ;0. 07 %? 0. 09%，化；1. 05?1. 15%，該專利不含佩、Ti、V微合金元素，化含量較高，不利于焊接。 中國(guó)專利CN101397640A介紹了一種屈服960Mpa級(jí)別高強(qiáng)鋼板的生產(chǎn)方法，采用較高的Mo 含量設(shè)計(jì)和較高的回火溫度，Mo含量0. 45?0. 57%，回火溫度550?600°C。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中的成分設(shè)計(jì)沒有控制接頭塑初性綜合性能，也沒有考慮通過夾雜物控 審IJ、組織性能遺傳性控制改善成品鋼板的強(qiáng)度和初性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種屈服強(qiáng)度llOOMI^a級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼及其生產(chǎn)方法，該高 強(qiáng)鋼的屈服強(qiáng)度為1100?1200MPa，抗拉強(qiáng)度為> 1250MPa，延伸率〉8%，-40°c沖擊功在 40J W上，顯微組織為回火馬氏體。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：
[0007] 一種屈服強(qiáng)度llOOMPa級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼，其化學(xué)成分重量百分比為；C ;0. 17? 0. 21%，Si ;0. 10 ?0. 30%，Mn ;0. 80 ?1. 60%，Cr ;0. 20 ?0. 70%，Mo ;0. 10 ?0. 45%， Ni ;0. 30 ?1. 50 %，佩；0. 010 ?0. 030 %，Ti ;0. 010 ?0. 030 %，V ;0. 020 ?0. 060 %， B ;0. 0005 ?0. 0030 %，A1 ;0. 02 ?0. 06 %，Ca ;0. 001 ?0. 004 %，N ;0. 002 ?0. 005 %， P《0.020%，S《0.010%，0《0.008%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；上述元素同時(shí)需 滿足如下關(guān)系式；Ceq 0. 53 ?0. 62%，Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 ;
[000引 1. 0%《Mo+0. 8Ni+0. 4Cr+6V《1. 6% ;3. 7《Ti/N《7. 0 ;1. 0《Ca/S《3. 0。
[0009] 進(jìn)一步，所述的llOOM化級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼的屈服強(qiáng)度為1100?1200MPa，抗拉強(qiáng)度為 > 1250MPa，延伸率〉8%，-40°C沖擊功在40J W上，顯微組織回火馬氏體。
[0010] 在本發(fā)明的成分設(shè)計(jì)中：
[0011] 碳：固溶強(qiáng)化，調(diào)整馬氏體組織的強(qiáng)度和塑初性，經(jīng)試驗(yàn)，再加熱澤火后低碳馬氏 體的抗拉強(qiáng)度與C含量的關(guān)系呈如下關(guān)系；Rm = 2510"%)+790(]\^3)，咖為抗拉強(qiáng)度，(：含 量在0. 17% W上才可W保證澤火態(tài)抗拉強(qiáng)度大于1200MPa，再通過回火進(jìn)一步調(diào)整強(qiáng)度， 改善初性；C含量較高會(huì)導(dǎo)致整體C當(dāng)量的提高，焊接時(shí)容易產(chǎn)生裂紋，本發(fā)明的C含量范 圍為 0. 17 ?0.21%。
[0012] 娃；0. 10% W上的Si可W起到較好的脫氧作用，Si超過0. 30%容易產(chǎn)生紅鐵皮， Si含量較高時(shí)容易惡化馬氏體高強(qiáng)鋼的初性，本發(fā)明的娃含量范圍為0. 10?0. 30%。
[0013] 鋪；Mn元素在0. 8 % W上可W提高鋼的澤透性，Mn含量超過1. 6 %容易產(chǎn)生偏析和 MnS等夾雜物，惡化馬氏體高強(qiáng)鋼的初性，本發(fā)明的Mn含量范圍為0. 80?1. 60%。
[0014] 銘：化元素在0. 2% W上可W提高鋼的澤透性，有利于在澤火時(shí)形成全馬氏體組 織，&在150?350°C回火溫度范圍內(nèi)會(huì)形成&的碳化物，具有抗低溫回火軟化的作用， 化含量超過0. 70%在焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的火花，影響焊接質(zhì)量，本發(fā)明的化含量范圍為 0. 20 ?0. 70%。
[0015] 鋼；0. 10%W上的Mo元素具有提高鋼的澤透性，有利于在澤火時(shí)形成全馬氏體組 織；Mo高溫下會(huì)與C反應(yīng)形成化合物顆粒，具有抗焊接接頭軟化的作用，Mo含量太高會(huì)導(dǎo) 致碳當(dāng)量提高，惡化焊接性能，同時(shí)Mo屬于貴金屬，會(huì)提高成本，本發(fā)明的Mo含量范圍為 0. 10 ?0. 45%。
[0016] 鑲；對(duì)于馬氏體鋼當(dāng)強(qiáng)度提高至lOOOMPa W上時(shí)，鋼的初性明顯下降，Ni使位錯(cuò) 的交滑移變得容易，并具有細(xì)化馬氏體組織的作用，可W提高鋼的低溫初性，0.30% W上的 Ni元素可W改善llOOMPa級(jí)馬氏體超高強(qiáng)鋼的低溫初性和焊接接頭初性，Ni含量太高會(huì) 導(dǎo)致碳當(dāng)量提高，惡化焊接性能，同時(shí)Ni屬于貴金屬，會(huì)提高成本，本發(fā)明的Ni含量范圍為 0. 30 ?1. 50%。
[0017] 魄、鐵和饑；Nb、Ti和V為微合金元素，與C、N等元素形成納米級(jí)析出物，在加熱時(shí) 抑制奧氏體晶粒的長(zhǎng)大；Nb可W提高未再結(jié)晶臨界溫度化r，擴(kuò)大生產(chǎn)窗口；Ti的細(xì)小析出 物顆粒可W改善焊接性能；V在回火過程中與N和C反應(yīng)析出納米級(jí)V(C，腳顆粒，可W提 高鋼的強(qiáng)度；本發(fā)明的魄含量范圍為0.010?0.030%，鐵含量范圍為0.010?0.030%，饑 含量范圍為0. 020?0. 060%。
[0018] 棚；微量的B可W提高鋼的澤透性，提高鋼的強(qiáng)度，超過0. 0030%的B容易產(chǎn)生偏 析，形成碳棚化合物，嚴(yán)重惡化鋼的初性，本發(fā)明的棚含量范圍為0. 0005?0. 0030%。
[0019] 侶；A1用作脫氧劑，鋼中加入0.02%w上的A1可細(xì)化晶粒，提高沖擊初性，AL含 量超過0.06%容易產(chǎn)生A1的氧化物夾雜缺陷，本發(fā)明的A1含量范圍為0.02?0.06%。
[0020] 巧；超過0. 001 %的微量化元素可W在鋼冶煉過程中的起到凈化劑作用，改善鋼 的初性；化含量超過0. 004%容易形成尺寸較大的化的化合物，反而會(huì)惡化初性，本發(fā)明 Ca含量范圍為0. 001?0. 004%。
[0021] 氮；本發(fā)明要求嚴(yán)格控制N元素的范圍，0. 002 % W上的N元素在回火過程中可W 與V和C反應(yīng)形成納米級(jí)的v(c，腳粒子起到析出強(qiáng)化的作用，在焊接過程中也可W通過 析出強(qiáng)化抵抗熱影響區(qū)軟化；N含量超過0.005%容易導(dǎo)致形成粗大的析出物顆粒，惡化初 性，本發(fā)明N含量范圍為0.002?0.005%。
[0022] 磯、硫和氧；P、S和0作為雜質(zhì)元素影響鋼的塑、初性，本發(fā)明的四種元素的控制范 圍為 P《0. 020%，S《0. 010%，0《0. 008%。
[002引對(duì)于離線澤火+回火型屈服1 lOOMPa高強(qiáng)鋼碳當(dāng)量Ceq需滿足；CeqO. 53? 0. 62%，Ceq = C+Mn/6+ (Cr+Mo+V) /5+ (Ni+Cu) /150, Ceq 太低容易出現(xiàn)焊接接頭軟化，Ceq 太 高容易出現(xiàn)焊接微裂紋。
[0024] 通過控制1.0%《]/[0+0.8化+0.4化+6￥《1.6%主要用于保證11001?3高強(qiáng)鋼的 等強(qiáng)匹配焊接，調(diào)節(jié)焊接熱影響區(qū)的強(qiáng)度和低溫初性，達(dá)到與母材鋼板強(qiáng)度和低溫初性的 最佳匹配。其中Mo、Ni和化元素都可W降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的澤透性，提高焊 接接頭的強(qiáng)度；Mo在高溫下與C反應(yīng)形成化合物，具有抵抗焊接接頭軟化的作用；Mo和Ni 元素都具有細(xì)化組織，改善初性的作用；V與N反應(yīng)生成納米級(jí)V(C，N)顆粒可W抵抗接頭 軟化；Mo、NiXr和V元素的搭配可W根據(jù)母材強(qiáng)度調(diào)節(jié)焊接熱影響區(qū)的強(qiáng)度和初性。低于 1. 0%焊接接頭的強(qiáng)度和低溫初性都較低；高于1. 6%焊接接頭強(qiáng)度偏高，容易產(chǎn)生焊接裂 紋。
[0025] 通過控制3. 7《Ti/N《7. 0可W保護(hù)鋼中的B原子，使得B充分固溶，提高澤透 性，合適的Ti、N比有利于控制Ti析出物顆粒的尺寸改善母材和接頭的強(qiáng)度和初性。
[0026] 通過控制1. 0《化/S《3. 0可W使鋼種的硫化物球化，改善鋼的低溫初性和焊接 性能。
[0027] 本發(fā)明的一種llOOMPa級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：
[002引 1)冶煉、鑄造
[0029] 按下述化學(xué)成分采用轉(zhuǎn)爐或電爐煉鋼，并采用精煉進(jìn)一步微調(diào)，鑄造形成鑄巧； 化學(xué)成分重量百分比為；C ;0. 17 ?0. 21%，Si ;0. 10 ?0. 30%，Mn ;0. 80 ?1. 60%，Cr ; 0. 20 ?0. 70%，M〇 ;0. 10 ?0. 45%，Ni ;0. 30 ?1. 50%，佩；0. 010 ?0. 030%，Ti ;0. 010 ? 0. 030 %，V ;0. 020 ?0. 060 %，B ;0. 0005 ?0. 0030 %，A1 ;0. 02 ?0. 06 %，Ca ;0. 001 ? 0. 004%，N ;0. 002 ?0. 005%，P《0. 020%，S《0. 010%，0《0. 008%，其余為化及不可 避免的雜質(zhì)；上述元素同時(shí)需滿足如下關(guān)系式：
[0030] Ceq 0. 53 ?0. 62 %，Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu) /15 ;
[003U 1. 0%《Mo+0. 8Ni+0. 4Cr+6V《1. 6% ;3. 7《Ti/N《7. 0 ;1. 0《Ca/S《3. 0 ;
[0032] 2)加熱
[0033] 將鑄巧于1150?1270°C的爐中加熱，待鑄巧屯、部到溫后開始保溫，保溫時(shí)間 〉1.化；
[0034] 如軸制
[0035] 采用單機(jī)架往復(fù)軸制或多機(jī)架熱連軸將鑄巧軸至目標(biāo)厚度，軸制最后一道次 軸制壓下率〉15 % ;終軸溫度為820?920 °C，同時(shí)，終軸溫度Tf滿足；Ar3<Tfanr， 其中Ars為亞共析鋼奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變開始溫度，Tnr為未再結(jié)晶臨界溫度；Ar 3 = 901-325C-92Mn-126Cr-67Ni-149Mo, Tnr = 887+464C+(6445Nb-644sqrt(Nb))+(732V-230s qrt(V))+890Ti+363A^357Si ;
[0036] 4)冷卻
[0037] 將熱軸后的軸件在450?Bs°C溫度范圍內(nèi)卷取，然后空冷至室溫；Bs = 630-45Mn -40V-35Si-30Cr-25M〇-20Ni ;
[00測(cè) W熱處理
[0039] 澤火，澤火加熱溫度為Ac3+ (30?80) °C，鋼板屯、部達(dá)到爐溫后開始進(jìn)行保溫，保溫 5?40min ;澤火冷卻速度為，
[0040] v〉e 巧.3-2.日3C-0. 1 目Si-0. 82MI1-0.目日Cr-l. 87MO-160B) /s .
[004U 其中，Ac3為奧氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束溫度，°C ;
[004引 Ac3= 955-350C-25MnWlSi+106Nb+100Ti+68Al-llCr-33Ni-16Cu+67Mo;
[00創(chuàng) 回火，回火溫度為150?350°C，鋼板屯、部到回火溫度后保溫20?ISOmin，得到屈 服強(qiáng)度llOOMPa級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼。
[0044] 進(jìn)一步，得到的屈服強(qiáng)度1100M化級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼的屈服強(qiáng)度為1100?1200MPa，抗 拉強(qiáng)度為> 1250MPa，延伸率〉8%，-40°C沖擊功在40J W上，顯微組織為回火馬氏體。
[0045] 本發(fā)明設(shè)及的如下關(guān)系式；Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15， Mo+0. 8Ni+0. 4化+6V，Ti/N，化/S中各元素符號(hào)表示對(duì)應(yīng)元素的重量百分含量；設(shè)及的如下 計(jì)算公式；Af3= 901-325C-92Mn-126Cr-67Ni-149Mo，Tnr = 887+464C+(6445Nb-644sqrt (Nb))+(732V-230sqrt(V))+890Ti+363Al-357Si， Bs = 630-45Mn-40V-35Si-30Cr-25M〇-20 Ni，
[0046] Ac3= 955-350C-25Mn巧lSi+106Nb+100Ti+68Al-llCr-33Ni-16Cu+67MoW及V〉e(5 ' 3-2' 53W)' 16S W' 95&4' WMWWBl中各元素符號(hào)表示對(duì)應(yīng)元素的重量百分含量X 100。
[0047] 在本發(fā)明的屈服強(qiáng)度llOOMPa級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)方法中：
[0048] 在鑄巧加熱工藝中，控制加熱溫度大于115(TC、屯、部保溫時(shí)間〉1.化可W保證合 金元素充分固溶；加熱溫度超過1270°C時(shí)奧氏體晶粒過度長(zhǎng)大，引起晶間結(jié)合力減弱，在 軸制時(shí)容易產(chǎn)生裂紋；另外加熱溫度超過1270°C容易引起鋼巧表面脫碳，對(duì)成品力學(xué)性能 造成影響。
[0049] 串L制工藝中，終軸溫度大于Ars是為了保證在奧氏體區(qū)軸制，終軸溫度小于化r是 為了保證在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軸制，在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軸制可W細(xì)化奧氏體晶粒和冷卻 后馬氏體組織，再經(jīng)后續(xù)熱處理后，鋼的晶粒度和初性具有一定遺傳性，因此可W改善熱處 理后鋼的強(qiáng)度和初性。
[0050] 在軸制過程中，進(jìn)行大變形量軸制是為了在未再結(jié)晶區(qū)形成足夠的變形能，在 Ars?Tnr溫度范圍內(nèi)誘發(fā)奧氏體再結(jié)晶，細(xì)化晶粒。
[0化1] 冷卻工藝中，在450?Bs°C溫度范圍內(nèi)卷取是為了得到細(xì)小的貝氏體組織，改善 鋼的初性。經(jīng)后續(xù)熱處理后，鋼的晶粒度和初性具有一定遺傳性，因此可W改善熱處理后鋼 的強(qiáng)度和初性。
[0化2] 澤火熱處理工藝中，加熱溫度低于Ac3+30°C、保溫時(shí)間若低于鋼板屯、部達(dá)到加熱 溫度后5min，合金難W充分固溶，加熱溫度大于Ac3+80°C、保溫時(shí)間大于鋼板屯、部達(dá)到加熱 溫度后40min時(shí)，奧氏體晶粒容易長(zhǎng)大，通過控制澤火加熱溫度和澤火加熱時(shí)間在一定窄 的范圍內(nèi)，可W保證得到細(xì)小的奧氏體晶粒，從而細(xì)化澤火后的馬氏體組織，改善鋼的強(qiáng)初 性。
[0化3] 在回火熱處理工藝中，本發(fā)明的化學(xué)成分體系的鋼，在150?350°C回火并保持 20min W上時(shí)澤火馬氏體中的過飽和碳原子脫溶形成細(xì)小的碳化物顆粒，合金V在該溫度 下會(huì)與C和N反應(yīng)并形成細(xì)小的合金化合物，可w提高鋼的屈服強(qiáng)度，并改善鋼的塑性和初 性，同時(shí)有效去除鋼的內(nèi)應(yīng)力。回火溫度超過350°C或高保溫時(shí)間過長(zhǎng)碳化物顆粒快速長(zhǎng) 大，會(huì)顯著降低鋼的抗拉強(qiáng)度；通過調(diào)整回火溫度和回火時(shí)間可W保證強(qiáng)、初性實(shí)現(xiàn)最佳 匹配。
[0化4] 本發(fā)明的有益效果；
[0化5] 本發(fā)明采用控軸控冷和離線澤火+回火工藝，從化學(xué)成分設(shè)計(jì)、母材組織、澤火加 熱溫度、回火加熱溫度等角度進(jìn)行控制，保證在實(shí)現(xiàn)超高強(qiáng)度的同時(shí)，鋼的延伸率、低溫沖 擊初性等性能良好。
[0化6] 與現(xiàn)有發(fā)明相比，本發(fā)明通過控制Mo、Ni、&、V等元素的含量和匹配控制母材焊 接接頭的強(qiáng)初性，通過控制Ti、N比，Ca、S比改善母材鋼板和焊接接頭的初性。利用組織性 能遺傳特性通過工藝改善成品鋼板的強(qiáng)初性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0化7] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的試驗(yàn)鋼典型金相組織圖。
[005引圖2為本發(fā)明實(shí)施例3的試驗(yàn)鋼典型金相組織圖。
[0059] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例7的試驗(yàn)鋼典型金相組織圖。

【具體實(shí)施方式】
[0060] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0061] 本發(fā)明的超高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)工藝流程為；轉(zhuǎn)爐或電爐煉鋼一爐外精煉一連鑄一加熱 一軸制一冷卻一熱處理。
[0062] 本發(fā)明實(shí)施例1?10的1100M化級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)方法，包括如下步驟：
[0063] 1)冶煉、鑄造：采用50kg真空電爐進(jìn)行冶煉，成分如表1所示，將冶煉的鋼水誘注 成120mm厚的鑄巧，放入電爐中加熱。
[0064] 。軸制；采用多道次將鑄巧軸制成目標(biāo)厚度10mm的鋼板，終軸溫度為820? 920°C，同時(shí)終軸溫度Tf滿足；Ar3<TfCTnr ;末道次壓下率設(shè)定17%。
[00化]3)冷卻；對(duì)軸制后的軸件，在線進(jìn)行層流冷卻；終冷溫度控制范圍為450?Bs°C， Bs為貝氏體轉(zhuǎn)變開始溫度。
[0066] 4)澤火熱處理工藝；澤火加熱溫度采用；奧氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束溫度Ac3+(30?80) °C， 澤火加熱時(shí)間為鋼板屯、部到溫后5?40min。
[0067] W回火熱處理工藝；回火溫度為150?350°C，回火時(shí)間為鋼板屯、部到150? 350°C后20?ISOmin，得到本發(fā)明的1100M化級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼。
[0068] 6)將將調(diào)質(zhì)處理后的鋼板進(jìn)行縱向拉伸和縱向沖擊試驗(yàn)。
[0069] 具體成分、工藝參數(shù)如表1、表2所示。各實(shí)施例樣板對(duì)應(yīng)的性能如表3所示。
[0070] 圖1?圖3給出了實(shí)施例1、3、7試驗(yàn)鋼的金相組織照片。從圖1?圖3金相照片 上可W看出，成品鋼板的金相組織為均一的等軸狀回火馬氏體，且組織細(xì)密。
[0071] 本發(fā)明采用控軸控冷和離線澤火+回火工藝，從化學(xué)成分設(shè)計(jì)、母材組織、澤火加 熱溫度、回火加熱溫度等角度進(jìn)行控制，保證在實(shí)現(xiàn)超高強(qiáng)度的同時(shí)，鋼的延伸率、低溫沖 擊初性等性能良好。
[0072]

【權(quán)利要求】
1. 一種屈服強(qiáng)度llOOMPa級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼，其化學(xué)成分重量百分比為：C:0. 17? 0. 21%，Si:0. 10 ?0. 30%，Mn:0. 80 ?1. 60%，Cr:0. 20 ?0. 70%，Mo:0. 10 ?0. 45%， Ni:0. 30 ?1. 50%，Nb:0. 010 ?0. 030%，Ti:0. 010 ?0. 030%，V:0. 020 ?0. 060 %， B:0? 0005 ?0? 0030 %，A1 :0? 02 ?0? 06%，Ca:0? 001 ?0? 004%，N:0? 002 ?0? 005 %， 0. 020.，0.010%，0< 0.008%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；且，上述元素同時(shí) 需滿足如下關(guān)系式： Ceq0? 53 ?0? 62%，Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 ; 1. 0%彡Mo+0. 8Ni+0. 4Cr+6V彡 1. 6% ;3. 7 彡Ti/N彡 7. 0 ;1. 0 彡Ca/S彡 3. 0。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的屈服強(qiáng)度llOOMPa級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼，其特征在于，其顯微組織為 回火馬氏體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的屈服強(qiáng)度llOOMPa級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼，其特征在于，其屈服強(qiáng)度為 1100?1200MPa，抗拉強(qiáng)度彡1250MPa，延伸率>8%，-40°C沖擊功在40J以上。
4. 一種屈服強(qiáng)度llOOMPa級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括如下步驟： 1) 冶煉、鑄造 按下述化學(xué)成分采用轉(zhuǎn)爐或電爐煉鋼，并采用精煉進(jìn)一步微調(diào)，鑄造形成鑄坯；化學(xué)成 分重量百分比為：C :0? 17 ?0? 21%，Si :0? 10 ?0? 30%，Mn :0? 80 ?1. 60%，Cr :0? 20 ? 0. 70 %，Mo :0. 10 ?0. 45 %，Ni :0. 30 ?1. 50 %，Nb :0. 010 ?0. 030 %，Ti :0. 010 ? 0. 030 %，V :0. 020 ?0. 060 %，B :0. 0005 ?0. 0030 %，A1 :0. 02 ?0. 06 %，Ca :0. 001 ? 0? 004%，N :0? 002 ?0? 005%，P < 0? 020%，S < 0? 010%，0< 0? 008%，其余為 Fe 及不可 避免的雜質(zhì)；上述元素同時(shí)需滿足如下關(guān)系式： Ceq0? 53 ?0? 62%，Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 ; 1. 0%^Mo+0. 8Ni+0. 4Cr+6V^ 1. 6% ；3. 7 ^Ti/N^ 7. 0 ；1. 0 ^Ca/S^ 3. 0 ； 2) 加熱 將鑄坯于1150?1270°C的爐中加熱，待鑄坯心部到溫后開始保溫，保溫時(shí)間>1. 5h; 3) 軋制 采用單機(jī)架往復(fù)軋制或多機(jī)架熱連軋將鑄坯軋至目標(biāo)厚度，乳制最后一道次軋制壓下 率>15% ;終軋溫度為820?920°C，同時(shí)，終軋溫度Tf滿足：Ar3〈Tf〈Tnr，其中，Ar3為亞共 析鋼奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變開始溫度，Tnr為未再結(jié)晶臨界溫度；Ar3= 901-325C-92Mn-126C r-67Ni-149Mo, Tnr= 887+464C+(6445Nb-644sqrt(Nb))+(732V-230sqrt(V))+890Ti+363Al-357Si； 4) 冷卻 對(duì)熱軋后的軋件在450?Bs°C溫度范圍內(nèi)卷取，然后空冷至室溫；Bs= 630-45Mn-40V-35Si-30Cr-25M〇-20Ni； 5) 熱處理 淬火，加熱至Ac3+(30?80) °C，Ac3為奧氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束溫度；Ac3= 955-350C-25Mn+51S i+106Nb+100Ti+68Al-llCr-33Ni-16Cu+67Mo;鋼板心部達(dá)到爐溫后保溫 5 ?40min;淬火冷 去P速盧V〉e(5. 3-2. 53C-0 16Si-0 82Mn-0 95Cr-1. 87Mo-160B) , 回火，回火溫度為150?350°C，回火時(shí)間為鋼板心部到溫后20?180min，得到屈服強(qiáng) 度llOOMPa級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的屈服強(qiáng)度llOOMPa級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，該 生產(chǎn)方法獲得的高強(qiáng)鋼板其顯微組織為回火馬氏體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的屈服強(qiáng)度llOOMPa級(jí)調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于， 該生產(chǎn)方法獲得的高強(qiáng)鋼板的屈服強(qiáng)度1100?1200MPa，抗拉強(qiáng)度為彡1250MPa，延伸率 >8%，-40°C沖擊功在40J以上。
【文檔編號(hào)】C22C38/58GK104513936SQ201410810279
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】李自剛, 楊阿娜, 劉剛, 杜林 , 劉運(yùn)華 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司