本發明涉及結構鋼，具體涉及一種800mpa級高強易焊接超細晶鋼及其制備方法。

背景技術：

1、隨著工程機械行業的迅猛發展，國內外對高強度易焊接鋼的需求日益增加。但傳統的高強鋼主要是通過向鋼中添加碳及合金的方法獲得高強韌性，隨著碳及合金元素的增加，鋼的碳當量增加，焊接性隨之降低，具體如圖1所示。為了滿足低成本易焊接的制造需求，美國在全世界率先開發出了hsla80和hsla100鋼，其主要原理是采用低c成分設計，添加了1.0-2.0％左右的cu，利用cu在時效處理過程中析出的大量細小彌散的ε-cu，產生強烈的沉淀強化以彌補因c含量降低而導致的強度損失。受此啟發，鋼鐵研究總院，武鋼等國內科研院所和企業于上個世紀80年代開始含cu易焊接鋼的研制并成功推出了成熟鋼種a710鋼(其成分與hsla80鋼相似)，并形成從屈服強度550mpa、590mpa、785mpa、890mpa系列含cu易焊接鋼。

2、雖然上述含cu易焊接鋼能夠解決焊接問題，但由于cu的熔點較低(約1083℃)，在鑄坯加熱時很容易以液相的形式存在于晶界而導致cu脆，軋制后鋼板的表面質量變差，成型性能也急劇下降；且鋼中添加一定含量的cu后，轉爐冶煉時殘留的cu不容易去除，從而污染其他冶煉鋼種；并且含cu鋼在某些特殊的應用場所，如核電、核潛艇等領域，由于輻射，含cu鋼會逐漸老化而導致性能惡化，因此含cu鋼的應用領域會受到限制。因此，需要一種800mpa級高強易焊接超細晶鋼及其制備方法，以解決上述問題。

技術實現思路

1、本發明的目的在于提供一種800mpa級高強易焊接超細晶鋼及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的現有技術中存在的問題。

2、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

3、一種800mpa級高強易焊接超細晶鋼，包括以下化學成分：

4、0.06-0.12％c，0.20-0.50％si，0.8-1.5％mn，≤0.01％p，≤0.005％s，2.0-3.5％ni，0.01-0.02％n，0.10-0.20％ti，0.05-0.10％v，其余為fe及其不可避免的雜質元素。

5、優選的，所述超細晶鋼的厚度規格為10-60mm。

6、優選的，所述超細晶鋼屈服強度rel≥800mpa，拉強度rm≥890mpa，-84℃時的沖擊功kv2≥150j，焊接后抗拉強度rm≥710mpa，熔合線-40℃沖擊功kv2≥60j，且鋼板性能均勻，焊接性能良好。

7、一種800mpa級高強易焊接超細晶鋼的制備方法，包括以下步驟：

8、s1：鑄坯加熱：對厚度為250-400mm的鑄坯，加熱至1150±20℃，保溫4-6h；

9、s2：粗軋：粗軋開軋溫度≥1000℃，終軋溫度≥960℃，軋制成厚度50-100mm的中間坯；

10、s3：溫軋：粗軋結束后，中間坯在精軋機組進行1-5道次高壓水水冷，快速冷卻到bs溫度附近，開軋溫度bs+(50-70)℃，終軋溫度bs+(10-30)℃；

11、s4：冷卻：軋制結束后鋼板立即在線水冷到室溫，得到高位錯密度的馬氏體；

12、s5：回火：回火溫度為520-580℃，回火時間為1.5-6.0min/mm；

13、s6：經回火處理后，最終得到板條馬氏體加少量殘余奧氏體的組織。

14、優選的，所述s3中，軋制速率為1.0-1.5m/min，軋制形變量為40％-80％，軋制成厚度為10-60mm的鋼板。

15、優選的，所述s6中，所述板條馬氏體的寬度≤2um。

16、與現有技術相比，本發明的有益效果是：

17、本發明通過優化鋼的化學成分及配比，采用合金元素ti代替傳統易焊接鋼中添加的合金元素cu，并設置合金元素ni的含量較高，使得該鋼種適用于核電、核潛艇等特殊的應用領域；且通過優化制備方法，對溫軋的溫度、形變量等參數進行控制，并溫軋后板坯直接淬火后再經回火處理，大幅提高鋼的強度，該鋼種在保證鋼易焊性能的同時，還能夠達到較高的強度，生產成本低，且應用領域更加廣闊。

技術特征：

1.一種800mpa級高強易焊接超細晶鋼，其特征在于，包括以下化學成分：

2.根據權利要求1所述的一種800mpa級高強易焊接超細晶鋼，其特征在于：所述超細晶鋼的厚度規格為10-60mm。

3.根據權利要求1所述的一種800mpa級高強易焊接超細晶鋼，其特征在于：所述超細晶鋼屈服強度rel≥800mpa，拉強度rm≥890mpa，-84℃時的沖擊功kv2≥150j，焊接后抗拉強度rm≥710mpa，熔合線-40℃沖擊功kv2≥60j，且鋼板性能均勻，焊接性能良好。

4.一種如權利要求1-3中任意一項所述的800mpa級高強易焊接超細晶鋼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

5.根據權利要求4所述的一種800mpa級高強易焊接超細晶鋼的制備方法，其特征在于：所述s3中，軋制速率為1.0-1.5m/min，軋制形變量為40％-80％，軋制成厚度為10-60mm的鋼板。

6.根據權利要求4所述的一種800mpa級高強易焊接超細晶鋼的制備方法，其特征在于：所述s6中，所述板條馬氏體的寬度≤2um。

技術總結
本發明公開了一種800MPa級高強易焊接超細晶鋼及其制備方法，涉及結構鋼技術領域，包括以下化學成分：0.06?0.12％C，0.20?0.50％Si，0.8?1.5％Mn，≤0.01％P，≤0.005％S，2.0?3.5％Ni，0.01?0.02％N，0.10?0.20％Ti，0.05?0.10％V，其余為Fe及其不可避免的雜質元素，本發明通過優化鋼的化學成分及配比，采用合金元素Ti代替傳統易焊接鋼中添加的合金元素Cu，并設置合金元素Ni的含量較高，使得該鋼種適用于核電、核潛艇等特殊的應用領域；且通過優化制備方法，對溫軋的溫度、形變量等參數進行控制，并溫軋后板坯直接淬火后再經回火處理，大幅提高鋼的強度，該鋼種在保證鋼易焊性能的同時，還能夠達到較高的強度，生產成本低，且應用領域更加廣闊。

技術研發人員：尹云洋,方芳,胡緒照,廖生溫,王青堯,王可勝
受保護的技術使用者：巢湖學院
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24