[发明专利]一种屈服强度700MPa级低成本高韧性高强调质钢及其制造方法

说明书

本发明属于屈服强度700MPa级调质钢制造领域，具体涉及一种屈服强度700MPa级低成本高韧性高强调质钢及其制造方法。本发明调质钢的化学成分重量百分比为：C：0.15％～0.17％；Si：0.1％～0.3％；Mn：1.3％～1.5％；P≤0.015％；S≤0.002％；Cr：0.1％～0.45％；Nb：0.010％～0.025％；Ti：0.01％～0.03％；Al：0.025％～0.045％；B：0.0009％～0.0015％；其余为Fe和不可避免杂质。按照上述合金成分经冶炼、浇铸、铸坯加热、轧制及冷却、淬火和回火处理制得本发明调质钢。本发明调质钢采用Si‑Mn‑Cr‑Nb‑Al合金成分设计，在保证力学性能的前提下，减少贵金属元素的使用量，极大降低原料成本，并满足‑40℃下冲击韧性要求。由本发明合金成分及工艺制得的调质钢具有钢板屈服强度≥700MPa，抗拉强度为750～940MPa，断后伸长率≥14％，‑40℃纵横向冲击功≥100J等性能。

技术领域

本发明属于屈服强度700MPa级调质钢制造领域，具体涉及一种屈服强度700MPa级低成本高韧性高强调质钢及其制造方法。

背景技术

目前700MPa级高强调质用钢主要用于煤矿机械、工程机械等行业，其使用环境和受力条件苛刻，对钢材的性能具有较高的要求，在满足钢板拉伸性能的前提下，需满足-40～0℃低温情况下冲击韧性≥100J，目前700MPa级调质钢板为保证强度及冲击韧性，通常添加Cu、Ni、Mo、V、Cr、Ti、B等合金元素进行生产。

例如公开号为CN101643888A的专利，公开了“一种抗拉强度700MPa级低焊接裂纹敏感性钢及其生产方法”，其公开的钢的化学成分重量百分比为C：0.08～0.12、Si：0.15～0.40、Mn：1.00～2.00、P≤0.015、S≤0.006、Ni：0.25～0.55、Mo：0.15～0.28、V：0.02～0.10以及Cu：0.18～0.30、Cr：0.15～0.30、Ti：0.008～0.020、B：0.0007～0.0027中的两种或两种以上，其余为Fe及不可避免的夹杂。该专利成分设计通过增加了Ni、Cu、Mo、V等贵金属，仅可满足钢板抗拉强度Rm≥690MPa，-20℃冲击功≥47J，且合金成本较高。

又例如公开号CN104532159A的专利，公开了“一种屈服强度700MPa级调质高强钢及其生产方法”，其公开的钢的化学成分重量百分比为：C:0.06～0.13％，Si：0.10～0.30％，Mn：0.80～1.60％，Cr：0.20～0.70％，Mo：0.10～0.30％，Ni：0～0.30％，Nb：0.010～0.030％，Ti:0.010～0.030％，V:0.010～0.030％，B:0.0005～0.0030％，Al:0.02～0.06％，Ca：0.001～0.004％，N:0.002～0.005％，P≤0.020％，S≤0.010％，O≤0.008％，其余为Fe及不可避免的杂质。该专利成分设计通过增加Mo、Ni、Nb、Ti、V、B等贵金属，可满足钢板的屈服强度700～850MPa，抗拉强度750～900MPa，延伸率14％，-40℃冲击功40J。但合金成本也相对较高，且冲击韧性不能满足部分用户高标准要求。

发明内容

针对背景技术中提出的问题，本发明旨在提供一种屈服强度700MPa级低成本高韧性高强调质钢及其制造方法，在增强调质钢韧性的同时，极大降低了原料成本。

基于上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种屈服强度700MPa级低成本高韧性高强调质钢，其化学成分重量百分比为：C：0.15％～0.17％；Si：0.1％～0.3％；Mn：1.3％～1.5％；P≤0.015％；S≤0.002％；Cr：0.1％～0.45％；Nb：0.010％～0.025％；Ti：0.01％～0.03％；Al：0.025％～0.045％；B：0.0009％～0.0015％；其余为Fe和不可避免杂质。