[发明专利]一种低焊接裂纹敏感性高强钢的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种低焊接裂纹敏感性高强钢的生产方法。

背景技术

JP08209238公开了一种“通过加热含Si、Mn、Mo、Ni、V、Al、Ti、B获得优异焊接裂纹敏感性的高强钢的制造方法”，该专利中钢板虽然同时具备低裂纹敏感性和抗大线能量焊接性能，但对钢中Nb、V含量以公式625Nb+250V+210Ceq＝40+t(t为钢板厚度mm)来加以限定。

JP54130426提供了化学成分(wt％)为C：0.001～0.030、Si：0.05～0.50、Mn：1.00～3.00，Cu≤1.00、Ni≤2.50、Cr≤1.00、Mo≤1.00、V≤0.15、Nb≤0.050、Al：0.005～0.007以及Pcm：0.10～0.30，输送天然气管线用低焊接裂纹和抗氢致裂纹敏感性轧态高拉伸强度钢的制造方法。

中国专利200510047196提供了一种高强度低焊接裂纹敏感性厚钢板及其生产方法。采用如下化学成分(wt％)：C：0.06～0.09、Si：0.15～0.55、Mn：1.00～1.60、P：≤0.015、S：≤0.006、Ni：0.15～0.40、Cr：≤0.30、Mo：≤0.30、Cu：≤0.30、V：0.02～0.06、Nb：0.005～0.05、Als：0.010～0.04，余量为Fe及不可避免的夹杂，钢的化学成分还必须满足：P_cm≤0.20；C_eq≤0.42，采用奥氏体完全再结晶区+奥氏体未再结晶区两个阶段控制轧制、在线层流冷却及离线回火等工艺，生产出的钢板抗拉强度≥610MPa。

中国专利200610018010提供了一种低焊接裂纹敏感性钢板及其生产方法，由以下重量百分含量的化学成分组成：C≤0.07，Si：0.15～0.40，Mn：1.00～1.60，P≤0.015，S≤0.010，Cu≤0.30，Ni≤0.50，Cr≤0.30，Mo≤0.30，V≤0.08，Nb≤0.08，Ti：0.010～0.020，B≤0.003，其余为Fe和不可避免的杂质。该发明钢是通过低碳贝氏体型成分设计及控轧控冷+回火的工艺，生产出符合低焊接裂纹敏感性的要求(Pcm≤0.20％)的600MPa级WDB620钢板。

上述专利申请或者成本较高，或者强度较低，在某些应用场合不能完全满足需求

发明内容

本发明的目的在于提出一种低焊接裂纹敏感性高强钢的生产方法，该方法制备的高强钢的强度大于720MPa，并且生产成本低。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种低焊接裂纹敏感性高强钢的生产方法，所述高强钢以重量百分数计由下列组份组成：C：0.18～0.23％；Ni：1.40～1.70％；Mn：1.50～1.80％；Si≤0.50％；P≤0.040％；S≤0.015％，V：0.03～0.05%、Ti：0.04～0.06%，Cr：0.6～0.8%；余量为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：铁水脱硫、转炉冶炼、RH真空处理、连铸、板坯加热、热轧、层流冷却、卷取、酸洗、冷轧、退火、平整；其中，所述RH真空处理的时间控制在10～15min；钢水出钢温度在1600～1620℃，连铸温度在1530～1550℃；所述板坯加热温度控制在1180～1220℃；所述热轧的粗轧温度控制在1120～1140℃，终轧温度控制在890～910℃；所述层流冷却速度控制在12～16℃/s；所述卷取温度控制在540～560℃；所述冷轧压下率控制在60～80％；所述退火温度温660～680℃，时间为20～30分钟。

本发明的化学成分作用机理如下：

C是理想的间隙强化元素，其价格低廉，强化效果十分明显，碳含量越高对强化效果越好。但碳含量过高，对焊接性能不利。除了增加强度以外，碳在本发明中对塑性的改善也起到至关重要的作用。高温下碳可固溶在未转变的奥氏体中，提高奥氏体的稳定性，通过控制冷却，在室温下获得稳定性良好的残余奥氏体。残余奥氏体在外力作用下，吸收裂纹前端应力，减缓裂纹失稳过程，从而提高材料塑性；同时，残余奥氏体转变为马氏体，可以提高材料强度。所以，以碳元素为主要稳定元素之一的残余奥氏体，可以同时提高材料的强度和塑性。

Ni是强韧化元素，具有强烈的细化晶粒作用和稳定残余奥氏体。