[发明专利]一种超高强度低屈强比的钢板及其制造方法

说明书

本发明公开了一种超高强度低屈强比的钢板，其化学元素质量百分配比为：C：0.30‑0.35％，Si：1.2‑1.8％，Mn：0.5‑1.0％，Ni：1.0‑2.0％，Cr：0.8‑3.0％，Mo：0.2‑0.8％，余量为铁和其他不可避免的杂质。此外，本发明还公开了上述的超高强度低屈强比的钢板的制造方法，其包括步骤：(1)冶炼和铸造；(2)铸坯加热；(3)热轧；(4)控制冷却：终轧后以20‑200℃/s的冷速冷却到300‑420℃之间，最后卷取冷却到室温。该超高强度低屈强比的钢板采用简单的成分体系设计，并且生产时该钢板轧后不需要进行热处理，可热轧状态供货，简化了生产工艺，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及一种钢板及其制造方法，尤其涉及一种机械性能优良的钢板及其制造方法。

背景技术

矿山机械、工程机械、水泥化工机械和冶金机械等装备的工作环境一般非常恶劣，因而，要求钢板要有极强的强度和硬度。而在部分工程机械等特殊部件使用时，还要求钢板具有优异的焊接性能和冷弯成形性能。

为了使钢板具有较高的强度和硬度，钢板的基体组织一般为单一板条马氏体。这类组织虽然可以使钢板获得极高的强度和硬度，但是由于马氏体有极高的脆性，这使得得到的钢板的屈服强度和抗拉强度非常接近，即钢板的屈强比(屈服强度和抗拉强度的比值)很高。而钢板的屈强比很高时就难以发生塑性变形，成形性就较差，无法应用于对成形性有一定要求且同时对强度要求很高的领域。目前，采用传统的TMCP工艺生产的热轧低屈强比钢抗拉强度最高在800MPa左右，进一步提高强度(如达到1000MPa以上)同时保持较低的屈强比就显得非常困难。

例如：公开号为CN101676427，公开日为2010年3月24日，名称为“一种高强度低屈强比钢板”的中国专利文献公开了一种采用低合金化处理并通过传统的TMCP工艺生产高强度低屈强比热轧钢板的方法，钢板显微组织为贝氏体或细小贝氏体和马氏体，屈服强度达800MPa，抗拉强度达1200MPa，屈强比≤0.72。

公开号为CN108474090A，公开日为2018年8月31日，名称为“低屈强比高强度钢材及其制造方法”的中国专利文献公开了一种采用合金强化并进行轧后空冷方式生产低屈强比钢板的方法，钢板显微组织为贝氏体铁素体和粒状贝氏体以及M-A岛，钢板抗拉强度≥800MPa，屈强比≤0.85。

由此可以看出，在现有技术中，通常采用的生产高强度低屈强比钢板的方法都是在铁素体基体上引入较软的铁素体或/和亚稳奥氏体，钢板的抗拉强度都小于1400MPa，屈强比都大于0.70。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种超高强度低屈强比的钢板，该钢板可以在实现超高强度的同时获得低的屈强比，具有广泛的应用范围和广阔的应用前景。

为了实现上述目的，本发明提出了一种超高强度低屈强比的钢板，其化学元素质量百分配比为：

C：0.30-0.35％，Si：1.2-1.8％，Mn：0.5-1.0％，Ni：1.0-2.0％，Cr：0.8-3.0％，Mo：0.2-0.8％，余量为铁和其他不可避免的杂质。

本发明所述的超高强度低屈强比的钢板中各化学元素的设计原理如下所述：

C：在本发明所述的超高强度低屈强比的钢板中，C是钢中的基本元素，也是本案中最重要的强化元素。C作为钢中间隙原子，对提高钢的强度起着非常重要的作，对钢的屈服强度和抗拉强度影响最大。为了获得抗拉强度达到1700-2000MPa，除了利用低温轧制工艺造成的加工硬化外，还需要依靠马氏体相变强化，而C的质量百分比对马氏体强度有着决定性作用。为了保证马氏体有足够的强度，C的质量百分比至少要在0.30％以上；但较多的C的质量百分比对变形抗力影响很大，不利于低温轧制，为保证顺利低温终轧，在本发明所述的超高强度低屈强比的钢板中将C的质量百分比控制在0.30-0.35％，