[发明专利]一种大厚度调质高强度钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料领域，尤其涉及一种大厚度调质高强度钢板及其生产方法。

背景技术

国内工程机械行业用80kg级高强钢大多来自进口如日本WELTEN80C、SUMITEN80、瑞典SUMTIN780、美国A514Gr.B及德国DILLINGER钢铁公司生产的DILLMAX690钢板，德国DILLINGER钢铁公司生产的DILLMAX690钢板，这些进口钢板内C(0.18％)含量较高、Cr(1.50％)、Ni(1.80％)合金含量较高，钢板成本价格上升。上述几种进口钢价格普遍很高。

随着高强钢在国内制造行业中呈现出用量逐渐增大，尤其是我国海洋采油平台用高强度钢板存在着严重的供应紧张问题，长期处于依赖进口的不利局面。国内某些钢铁厂家生产该强度级别的钢板，规格范围普遍较窄，均在60mm以下，无法满足日益增长的厚板市场需求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种成分设计合理、综合性能好、生产成本低的大厚度调质高强度钢板。

同时，本发明的目的还在于提供一种大厚度调质高强度钢板的生产方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案在于采用了一种大厚度调质高强度钢板，主要由下述重量百分含量的化学成分组成：C≤0.18％、Si0.10～0.40％、Mn≤1.20％、Ni0.70～1.70％、Cr1.00～1.50％、Mo0.40～0.60％、V0.03～0.08％、Al0.020～0.040％、B0.0005～0.002％，余量为Fe和不可避免的杂质。

作为优化，所述不可避免的杂质中的P≤0.025％、S≤0.020％。

进一步，所述的大厚度调质高强度钢板主要由下述重量百分含量的化学成分组成：C0.15～0.17％、Si0.15～0.40％、Mn1.00～1.10％、Ni1.15～1.25％、Cr1.10～1.20％、Mo0.40～0.60％、V0.050～0.060％、Al0.020～0.040％、B0.0012～0.0020％，余量为Fe和不可避免的杂质。

作为优化，所述不可避免的杂质中的P≤0.015％、S≤0.006％。

为取得更好的制钢效果，所述的大厚度调质高强度钢板中还可以包含有Nb0.02～0.04％。

所述的大厚度调质高强度钢板厚度为100～114mm。

本发明的大厚度调质高强度钢板采用Cr-Ni-Mo-B系微合金元素复合强化，经过合理的热处理工艺，获得良好的强韧性匹配，同时又不降低厚板的焊接性能。本发明中C含量≤0.18％，高强钢的发展是逐步降低C含量的过程，C含量的降低，一方面有利于提高钢的韧性，另一方面可显著地改善钢的焊接性能，本发明适用需要更高韧性和焊接性能的受力复杂的大型钢结构件；Si含量在0.10～0.40％之间，Si主要以固溶强化形式提高钢的强度，但不可含量过高，以免降低钢的韧性；Mn含量≤1.20％，Mn主要起固溶强化和降低相变温度提高钢板强度的作用，Mn能显著提高钢的淬透性，随Mn含量的增加，钢板的塑性和低温冲击韧性略有下降，强度显著提高；Cr含量在1.0～1.5％，Ni含量在0.70～1.70％，Cr、Ni能增加奥氏体过冷能力，降低马氏体和贝氏体的转变温度，促进马氏体的形成，提高低温冲击韧性和降低冷脆转变温度；Mo含量在0.4～0.6％，B含量在0.0005～0.002％，适量的Mo和B能显著增加钢的淬透性，推迟过冷奥氏体向珠光体转变，通过Mo和B的复合添加，钢板轧后再经过ACC快速冷却，基本可以消除钢中铁素体和珠光体的生成；V含量在0.03～0.08％，V经过II型控轧后，V的C、N化物析出，显著提高钢板的强度；Al含量在0.020～0.040％，Al是脱氧元素，可作为AlN形成元素，有效地细化晶粒；Nb含量为0.02～0.04％，为有效通过控轧工艺实现钢板细晶强化，需加入Nb元素，以达到提高钢板再结晶温度，加热固溶Nb阻止奥氏体晶粒长大，冷却时高温析出Nb的C、N化物，改善钢的强度和韧性，提高钢的淬透性；杂质元素P、S的上限控制在P≤0.025％、S≤0.020％，杂质元素P、S等含量下限不做限制，在工艺设备能力下尽可能降低，以达到钢质纯净，力学性能均匀的目的。

同时，本发明的技术方案还在于提供了一种大厚度调质高强度钢板的生产方法，包括以下步骤：