[发明专利]一种抗延迟断裂高强度钢及其制备方法

说明书

一种抗延迟断裂高强度钢及其制备方法，属于合金材料技术领域。化学组分质量含量为：C 0.35～0.45％，Si 0.25％～0.64％，Mn 0.30～0.90％，Cr 0.90～1.30％，Mo 0.25～0.45％，V 0.25～0.45％，Nb 0.02～0.06％，Cu 0.2～0.5％，Ni 0.2～1.0％，Als 0.02～0.05％，P≤0.015％，S≤0.010％，N≤0.005％，余量为Fe。优点在于，提供的钢材延迟断裂应力比≥0.7，屈服强度≥1080MPa，抗拉强度≥1200MPa，适于作为桥梁工程用钢材。

技术领域

本发明属于合金材料技术领域，具体涉及一种抗延迟断裂高强度钢及其制备方法。

背景技术

世界经济发展促进了交通运输业蓬勃发展，铁路和公路作为主要的交通运输形式，也得到了迅猛发展。在铁路和公路建设过程中，不可避免的要建造各种跨越江、河、湖、海、谷的钢结构桥梁，这就对钢材的综合性能提出了更为严苛的要求，尤其是用于钢结构桥梁的钢材，需要有较高的强度、耐久性、耐腐蚀性、轻量化和抗延迟断裂性能。在上述提及的各项性能中，强度和抗延迟断裂性能难以实现同步提升，限制了钢结构桥梁的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗延迟断裂高强度钢及其制备方法，本发明提供的钢材抗拉强度达到1200MPa以上，且延迟断裂应力比达到0.7以上，具有耐候性，可用于钢结构桥梁工程中的螺栓钢。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种抗延迟断裂高强度钢，包括以下质量含量的组分：C 0.35～0.45％，Si0.25％～0.64％，Mn 0.30～0.90％，Cr 0.90～1.30％，Mo 0.25～0.45％，V 0.25～0.45％，Nb 0.02～0.06％，Cu 0.2～0.5％，Ni 0.2～1.0％，Als 0.02～0.05％，P≤0.015％，S≤0.010％，N≤0.005％，其余为Fe。

以质量含量计，本发明提供的抗延迟断裂高强度钢包括C 0.35～0.45％，优选为0.37～0.42％，更优选0.38～0.41％。本发明利用C元素提高钢材的强度及淬透性，通过C元素含量的控制，使钢材的强度和塑性实现良好适配。

以质量含量计，本发明提供的抗延迟断裂高强度钢包括Si 0.25％～0.64％，优选为0.27～0.60％，更优选为0.30～0.57％。本发明通过Si元素改善钢材的抗氧化和耐海水腐蚀性能，通过Si元素含量的控制，避免Si对钢材冷镦性能的影响，使钢材可用于制备螺栓等零部件。

以质量含量计，本发明提供的抗延迟断裂高强度钢包括Mn 0.30～0.90％，优选为0.35～0.80％，更优选为0.40～0.75％。本发明利用Mn提高钢材的淬透性和冷加工硬化速率，通过用量控制，避免Mn元素在钢材凝固过程中产生的偏析，降低对钢材冷塑性变形的不利影响。

以质量含量计，本发明提供的抗延迟断裂高强度钢包括Cr 0.90～1.30％，优选为1.0～1.2％，更优选为1.05～1.15％。本发明利用Cr提高钢的淬透性、耐磨性、耐腐蚀性能和高温强度性能；通过控制含量，避免对钢冷加工性能的影响；此外，Cr还能减少脱碳倾向，能够满足螺栓钢对热处理后表面脱碳的要求。

以质量含量计，本发明提供的抗延迟断裂高强度钢包括Mo 0.25～0.45％，优选为0.28～0.42％，更优选为0.30～0.40％。本发明利用Mo元素调整钢的可淬性，降低钢对回火脆性的敏感性，防止钢在高温回火后出现回火脆性，对提高钢材在高温回火条件下的抗拉强度有很大影响，同时也有利于提高钢材的抗延迟断裂性能。