[发明专利]具有优异低温韧性的960MPa级超高强度钢的制造方法

说明书

本发明涉及一种具有优异低温韧性的960MPa级超高强度钢的制造方法。其钢板的化学成分按重量百分比计包括以下成分C：0.07～0.12％，Si：0.10～0.60％，Mn：1.80～3.00％，P：≤0.01％，S：≤0.01％，Cu：0.30％～1.50％，Ni:0.60～1.80％，Mo：0.10～0.50％，Nb：0.02～0.10％；其余为Fe和不可避免的杂质。本发明提供的制造方法实现同时具有超高强度和低温韧性能的钢板生产，得到成材率高、强度和低温韧性稳定的钢板。本发明钢板具有超高强度(屈服强度≥960MPa)，断后延伸率≥15％，低温韧性优异(‑60℃冲击功≥230J)的特点。

技术领域

本发明涉及一种具有优异低温韧性的960MPa级超高强度钢的制造方法，属于钢铁材料制备领域。

背景技术

近几十年来，汽车、工程机械、海洋工程等领域发展较快，不仅要求材料具有超高强度，实现轻量化，而且需要材料具有良好的冲击韧性，以保证安全服役期间的可靠性。另外，资源开采的难度增加，对超高强度结构材料的需求也日益增加。因此，超高强度，优异低温韧性结构钢材在汽车、工程机械、海洋工程等领域都有着重要的应用前景。

新一代超高强度钢的发展趋势主要体现在：(1)单位载重用钢量减少，需求高强度、高韧性的钢板。(2)注重超高强度结构钢的成分设计，并完善相应的制备应用技术理论和方法。(3)在追求高强韧性的同时，更加注重服役性能和焊接性能的均衡发展。

公开号为CN105950971B的发明专利提出一种屈服强度≥960MPa级工程机械用钢及生产方法。该专利成分添加了N:0.01～0.08％，Cr:0.05～3％，Ti:0.01～0.05％，生产的方法采用热轧+冷轧，产品钢板屈服强度达到960MPa，但是-20℃条件下的冲击韧性并不能满足大型先进装备结构对低温韧性能的需求。

公开号为CN102618793B的发明专利提出一种屈服强度960MPa级钢板及其制造方法。该专利成分添加了Cr:0.1～3％，V:0.02～0.06％，Ti:0.003～0.04％，B:0.0006～0.0025％，生产的方法采用轧制+冷却+在线回火后空冷，产品钢板屈服强度达到960MPa，但是-40℃条件下的冲击韧性并不能满足大型先进装备结构对低温韧性能的需求。

公开号为CN105543666B的发明专利提出一种屈服强度960MPa汽车大梁钢及其生产方法。该专利成分添加了Cr:0.4～0.6％，V:0.08～0.15％，Ti:0.01～0.04％，B:0.0015～0.0025％。生产的方法采用轧制+调质热处理，产品钢板屈服强度达到960MPa，但是并无低温冲击韧性能，也无法满足厚规格先进装备结构件的需求。

目前屈服强度超过800MPa的低合金超高强度钢的显微组织大多数是回火马氏体组织，该类钢在使用过程中存在韧性不足，塑性下降等问题，这是由于单一马氏体组织具有高强度、低韧性的特性所决定。要满足同时具有超高强度和优异低温韧性，是目前高端工程应用钢铁材料急需解决的难题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种具有优异低温韧性的960MPa级超高强度钢的制造方法，本发明的钢具有超高强度(屈服强度≥960MPa)，断后延伸率≥15％，低温韧性优异(-60℃冲击功≥230J)的特点。

(二)技术方案

为了达到上述目的，采用的主要技术方案包括：

一种具有优异低温韧性的960MPa级超高强度钢，其化学成分按重量百分比计包括以下成分C：0.07～0.12％，Si：0.10～0.60％，Mn：1.80～3.00％，P：≤0.01％，S：≤0.01％，Cu：0.30％～1.50％，Ni:0.60～1.80％，Mo：0.10～0.50％，Nb：0.02～0.10％；其余为Fe和不可避免的杂质。