[发明专利]一种低成本抗氢脆的超大截面直接切削用非调质钢及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种低成本抗氢脆的超大截面直接切削用非调质钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：冶炼原料以废钢为主，冶炼末期测定钢水Cu元素含量后均匀喂入直径0.5~2.0mm的细铜丝以达到目标Cu含量；目标Cu含量为：Cu的质量百分数为0.25%~0.45%；其他元素控制目标为：C：0.30%~0.50%，Si：0.35%~0.65%，Mn：1.20%~1.60%，V：0.10%~0.20%，Nb≤0.01%，Ti：0.010%~0.050%，N：0.005%~0.008%，S：0.01%~0.03%，P≤0.02%，其余为铁和杂质元素；Ti/N质量百分数比＞3.4；

S2：连铸坯加热过程中均热段温度1200~1220℃，保温时间5~7h；连铸坯为截面边长400mm~1200mm矩形坯；

S3：连铸坯出炉后，高压水除鳞，除净表面氧化皮，随即开轧；前8~10道次，每道次压下量50~80mm，从第二道次开始，每道次轧制前使用高压气枪去除钢坯表面氧化皮；后续道次轧至截面边长200~500mm的方形中间坯；

S4：中间坯待温至表面920~980℃时再次使用高压水除鳞，之后使用精连轧机轧制成直径160~300mm的圆钢，终轧温度850~880℃；

S5：圆钢终轧后穿水冷却，经2~3组强水冷冷至表面650~700℃，期间穿插空冷返温，每两组水箱之间均返温，每组强水冷圆钢返温后的表面温降不大于100℃；

S6：圆钢使用保温罩缓冷至表面600~620℃时，水雾喷淋冷却至表面520~550℃，并使圆钢表面维持在520~550℃，持续时间1~2min；

S7：圆钢上带矫直功能的步进式冷床冷却至表面300~350℃后入坑，保温至少48h后成成品；

S6缓冷过程中，生成B2结构的含铜析出相。

2.根据权利要求1所述的一种低成本抗氢脆的超大截面直接切削用非调质钢的制备方法获得的非调质钢。

3.根据权利要求2所述的非调质钢，其特征在于，Nb的质量百分数≤0.004%。

4.根据权利要求2所述的非调质钢，其特征在于，Cu的质量百分数为0.30%~0.40%。

5.根据权利要求2所述的非调质钢，其特征在于，S的质量百分数为0.01%~0.02%。

6.根据权利要求2所述的非调质钢，其特征在于，Ti的质量百分数为0.020%~0.028%。

7.根据权利要求2所述的非调质钢，其特征在于，成品的1/3半径纵向抗拉强度900~1050MPa，屈服强度650~800MPa，断后伸长率15~17%，冲击功KU₂45~50J。

8.根据权利要求2所述的非调质钢在大型高强度钢构件中应用，

其特征在于，大型高强度钢构件包括推杆、液压立柱、或风电用轴类件。