[发明专利]一种屈服强度960MPa级低裂纹敏感性钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种屈服强度960MPa级低裂纹敏感性钢板，化学成分C：0.06～0.10％，Si：≤0.20％，Mn：0.70～1.00％，Al：0.015～0.035％，Ti：0.015～0.025％，Cr：1.15～1.35％，B：0.001～0.005％，Ca：0.0010～0.0050％，P：≤0.015％，S：≤0.003％，O：≤0.0015％，N：≤0.0030％，H：≤0.00015％，余量为Fe及不可避免的杂质元素，且满足碳当量CEV≤0.54％。其生产工艺步骤是：电炉或转炉炼钢‑LF精炼‑VD或RH高真空脱气‑连铸‑加热轧制‑在线淬火‑回火。本发明钢板组织为细小的回火索氏体组织，晶粒尺寸≤30um；具有优良的综合力学性能，钢板屈服强度≥960MPa,抗拉强度≥1000MPa，延伸率≥10％；‑40℃横纵向冲击韧性Akv≥30J。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种屈服强度960MPa级低裂纹敏感性钢板及其制造方法。

背景技术

屈服强度960MPa级高强度钢板主要应用于工程起重机吊臂、履带式起重机拉板、混凝土泵车等工程机械关键受力部位，对钢板强度、断裂韧性、表面质量、平直度、焊接性能等方面要求较高。

目前国内外屈服强度960MPa以上级高强钢板的生产工艺主要有两种。第一种是离线调质工艺，即钢板在热轧后进行离线淬火和回火。比如，中国专利CN112126848A提供了一种高韧性调质型Q960钢板及其生产方法。钢板C含量0.16～0.18％，Mn含量1.30～1.40％，Mo含量0.40～0.45％；钢板淬火温度860℃，回火540℃；钢板横纵向冲击优良。中国专利CN101397640A采用50KG真空感应炉冶炼生产了960MPa级焊接结构钢，轧制厚度为10mm。该发明C含量0.14～0.19％，Mn含量1.4～1.70％，Mo0.41～0.60％，Ni0～0.40％，碳当量CEV≤0.65％。钢板离线淬火温度880～920℃，回火温度550～600℃。中国专利CN102286687A介绍了一种炉卷轧机生产调质型高强板Q960的制造方法，钢板碳当量CEV≤0.60％。

离线淬火工艺生产屈服强度960MPa级高强钢板通常采用中碳设计，即碳含量一般处于0.10～0.20％之间，同时需要添加一定量的Cr、Mo、V、Ni合金元素来增加钢板淬透性和强度，钢板碳当量较高，不利于钢板焊接性能的提高。另外，离线调质工艺流程长、生产效率低、能耗高，导致了钢板成本的进一步提高。

近年来，随着轧机超快冷工艺的发展，采用控制轧制和在线淬火工艺生产高强钢板得到了冶金企业的重视。中国专利CN102618793B提供了一种在线淬火+在线回火的屈服强度960MPa级钢板及其制造方法。该发明采用低碳高Mn设计(碳含量0.07～0.11％，Mn含量1.60～2.20％，Mn含量的增加可以弥补C含量降低带来强度的下降，但Mn元素为易偏析元素，含量过高很容易造成中心偏析，影响钢板的使用安全。另外，该发明采用在线回火工艺，生产厂家需要额外购买感应加热设备，投入大，国内大部分厂家不具备生产条件。

中国专利CN103233183B介绍了一种在线淬火+离线回火的960MPa级高强钢板及其制造方法。钢板C含量0.06～0.11％，Mn含量1.20～1.60％，为了进一步提高钢板强韧性，该发明还添加了0.10～0.30％的Mo和Ni等贵重金属，同时钢板Nb/V/Ti含量较高。钢板在在线淬火前采用两阶段控制轧制方式，精轧开轧采用880～980℃，终轧温度控制750～850℃。发明通过较低轧制温度获得薄饼状的原始奥氏体晶粒，淬火后获得高位错密度的板条状马氏体或下贝氏体。该种控制轧制方法终轧温度较低，当轧制钢板较长、厚度较薄时，很容易造成钢板尾部因入水温度过低而导致尾部钢板淬火强度低。另外，由于低温控轧导致原始奥氏体晶粒延轧制方向拉长，会造成钢板横纵向性能的不均匀性，加大钢板淬火后的内应力，不利于钢板断裂韧性的提高。

发明内容