一种锰系超低碳贝氏体钢及其钢板的制备方法.pdf

《一种锰系超低碳贝氏体钢及其钢板的制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种锰系超低碳贝氏体钢及其钢板的制备方法.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN101967607A43申请公布日20110209CN101967607ACN101967607A21申请号201010523358422申请日20101022C22C38/38200601C22C33/04200601C21D8/0220060171申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园1号72发明人白秉哲高古辉冯春张寒罗开双郑燕康74专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所普通合伙11201代理人罗文群54发明名称一种锰系超低碳贝氏体钢及其钢板的制备方法57摘要本发明涉及一种锰系超低碳贝氏体高强钢及其制备方法，属于合金钢设计领域。采用C、MN、SI作为主合金元素。

2、，其成分为C001008WT，MN1832WT，SI0215WT，P002WT，S0005WT，其余为FE。该钢种还可加入一种或两种以上的下列元素CR015WT，NB0006WT，TI0003WT，V001WT；采用合理的轧制工艺、冷却制度、热处理工艺，从而获得不同厚度、不同强度级别的超低碳贝氏体钢板。该钢种合金成本低，工艺简单，强度系列化，低温韧性良好，冷弯性能良好，焊接性能良好，抗HIC、SCC能力良好，可应用到工程机械、管线、船舶、桥梁以及海洋平台。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页CN101967607A1/1页21一种锰系超低碳贝氏。

3、体钢，其特征在于用常规炼钢冶炼后，钢中各成分的重量百分比为C001008WTMN1832WTSI0215WTCR015WTNB0008WTTI0004WTV001WTP0002WTS0001WT其余为FE。2一种使用如权利要求1所述的锰系超低碳贝氏体钢制备钢板的方法，其特征在于该方法包括以下步骤1用常规炼钢工艺冶炼后，连铸成板坯，使钢中各成分的重量百分比为C001008WTMN1832WTSI0215WTCR015WTNB0008WTTI0004WTV001WTP0002WTS0001WT其余为FE；2将上述板坯加温至12001250，保温12小时；3将上述板坯冷却至10501100时，对板坯。

4、进行轧制，至800850时结束轧制，得到板材；4将上述板材冷却至200500时，对板材进行校直，然后空冷至室温。3如权利要求2所述的方法，其特征在于其中对板材进行校直前的冷却速度为130/秒。4如权利要求2所述的方法，其特征在于还包括将板材在200600回火12小时。权利要求书CN101967607A1/6页3一种锰系超低碳贝氏体钢及其钢板的制备方法技术领域0001本发明一种锰系超低碳贝氏体钢及其钢板的制备方法，属于合金钢冶炼和加工技术领域。背景技术0002工程机械制造、架设桥梁、造船、车辆制造、石油管道、航空等领域广泛地使用着各种规格的钢板。由于服役条件及焊接工艺的限制，这类用途的钢板不仅要。

5、求材料具有足够的强度和塑性，而且还要求有一定的低温韧性和优良的焊接性能，以适应服役环境和制造工艺的要求。超低碳贝氏体钢是国际上近20年来发展起来的一大类高强度、高韧性、焊接性能优良的新钢种，被国际上称为21世纪的钢种。它是现代冶金生产技术与物理冶金研究成果相结合的产物。0003目前开发的超低碳贝氏体钢中含有NI、MO、CU元素，合金成本高。例如台湾中钢联的专利TW258757；发明人JANGJ等“具有好的可焊性和抗腐蚀性的低锰系超低碳贝氏体钢的生产工艺”，武汉钢铁集团公司申请的“铜硼系低碳及超低碳贝氏体高强钢”，鞍山钢铁集团公司申请的“一种超低碳贝氏体钢及其生产方法”，均在合金成分中添加了NI。

6、、MO、CU元素，特别是对于屈服强度大于500MPAN/MM2的高强度级别钢的合金设计。同时社会对于厚度30MM的中厚板需求增大，研制大厚度、高强度的超低碳中厚板是目前国内外探索的课题。发明内容0004本发明的目的是提出一种锰系超低碳贝氏体钢及其钢板的制备方法，避免添加NI、MO、CU等贵重元素，降低超低碳贝氏体钢的成本。采用C、MN、SI作为主要合金元素，加入CR、NB、TI、V元素之一或几种，从而实现不同厚度、不同强度级别的超低碳贝氏体钢。0005本发明提出的锰系超低碳贝氏体钢，用常规炼钢冶炼后，钢中各成分的重量百分比为0006C001008WT0007MN1832WT0008SI0215。

7、WT0009CR015WT0010NB0008WT0011TI0004WT0012V001WT0013P0002WT0014S0001WT0015其余为FE。0016本发明提出的使用上述锰系超低碳贝氏体钢制备钢板的方法，包括以下步骤说明书CN101967607A2/6页400171用常规炼钢工艺冶炼后，连铸成板坯，使钢中各成分的重量百分比如上所述；00182将上述板坯加温至12001250，保温12小时；00193将上述板坯冷却至10501100时，对板坯进行轧制，至800850时结束轧制，得到板材；00204将上述板材冷却至200500时，对板材进行校直，然后空冷至室温。0021上述方法中，。

8、对板材进行校直前的冷却速度可以为130/秒。0022上述方法还可以包括将板材在200600回火12小时。0023本发明提出的锰系超低碳贝氏体钢及其钢板的制备方法，采用合理的轧制工艺、冷却制度、热处理工艺，从而获得不同厚度、不同强度级别的超低碳贝氏体钢板。该钢种合金成本低，工艺简单，强度系列化，低温韧性良好，冷弯性能良好，焊接性能良好，抗HIC、SCC能力良好，可应用到工程机械、管线、船舶、桥梁以及海洋平台等领域。具体实施方式0024本发明提出的锰系超低碳贝氏体钢，用常规炼钢冶炼后，钢中各成分的重量百分比为0025C001008WT0026MN1832WT0027SI0215WT0028CR01。

9、5WT0029NB0008WT0030TI0004WT0031V001WT0032P0002WT0033S0001WT0034其余为FE。0035本发明提出的使用上述锰系超低碳贝氏体钢制备钢板的方法，包括以下步骤00361用常规炼钢工艺冶炼后，连铸成板坯，使钢中各成分的重量百分比如上所述；00372将上述板坯加温至12001250，保温12小时；00383将上述板坯冷却至10501100时，对板坯进行轧制，至800850时结束轧制，得到板材；00394将上述板材冷却至200500时，对板材进行校直，然后空冷至室温。0040上述方法中，对板材进行校直前的冷却速度可以为130/秒。0041上述方法。

10、还可以包括将板材在200600回火12小时。0042本发明方法中选择的主要合金元素在超低碳贝氏体钢中的作用在于0043C本发明C含量选择在001008WT，这样既可以避免C对钢焊接性能和低温韧性的危害，也有利于生产操作性和可行性，同时可以实现不同厚度、不同强度级别的钢的设计。0044MN本发明MN含量选择在2030WT，利用MN在相界面的富集所产生的溶质拖曳及类拖曳效应，促进贝氏体转变，而且成本低廉。说明书CN101967607A3/6页50045SI本发明SI含量选择在0215WT，SI是非碳化物形成元素，具有较高的固溶强化效果，SI可促进MN在相界面的富集，有利于促进贝氏体转变。0046本。

11、发明的制备方法中，首先控制板坯再加热温度，再加热温度不宜过高，避免奥氏体晶粒粗化；也不宜过低，否则微合金元素不能充分固溶。控制轧制阶段控制轧制温度在AR3以上。控制终冷温度使过冷奥氏体进入贝氏体转变区，得到优良的强韧性配合。可根据性能需要选择适当的温度回火，可以改善冲击韧性，同时当终止冷却温度低于400时，可以在回火过程中进行校直。0047以下介绍本发明方法的实施例，实施例的具体成分重量百分比如表1所示。0048实施例100491用常规炼钢工艺冶炼后，连铸成板坯，使钢中各成分的重量百分比如表1所示；00502将上述板坯加温至1200，保温1小时；00513将上述板坯冷却至1050时，对板坯进行。

12、轧制，至850时结束轧制，得到板材；00524将上述板材冷却至500时，冷却速度为30/秒，对板材进行校直，然后空冷至室温。0053实施例200541用常规炼钢工艺冶炼后，连铸成板坯，使钢中各成分的重量百分比如表1所示；00552将上述板坯加温至1200，保温15小时；00563将上述板坯冷却至10501100时，对板坯进行轧制，至800时结束轧制，得到板材；00574将上述板材冷却至450时，冷却速度为15/秒，对板材进行校直，然后空冷至室温；00585将上述板材加温至250，回火1小时，然后空冷至室温。0059实施例300601用常规炼钢工艺冶炼后，连铸成板坯，使钢中各成分的重量百分比如表。

13、1所示；00612将上述板坯加温至1250，保温15小时；00623将上述板坯冷却至1100时，对板坯进行轧制，至850时结束轧制，得到板材；00634将上述板材空冷至500，对板材进行校直，然后空冷至室温；00645经上述板材加热至450，回火2小时，然后空冷至室温。0065实施例400661用常规炼钢工艺冶炼后，连铸成板坯，使钢中各成分的重量百分比如表1所示；00672将上述板坯加温至1200，保温15小时；00683将上述板坯冷却至1050时，对板坯进行轧制，至800时结束轧制，得到板材；说明书CN101967607A4/6页600694将上述板材冷却至500时，冷却速度为25/秒，对板。

14、材进行校直，然后空冷至室温。0070实施例500711用常规炼钢工艺冶炼后，连铸成板坯，使钢中各成分的重量百分比如表1所示；00722将上述板坯加温至1200，保温15小时；00733将上述板坯冷却至1050时，对板坯进行轧制，至800时结束轧制，得到板材；00744将上述板材冷却至400时，冷却速度为15/秒，对板材进行校直，然后空冷至室温。0075实施例600761用常规炼钢工艺冶炼后，连铸成板坯，使钢中各成分的重量百分比如表1所示；00772将上述板坯加温至1200，保温15小时；00783将上述板坯冷却至1050时，对板坯进行轧制，至800时结束轧制，得到板材；00794将上述板材冷却。

15、至450时，冷却速度为20/秒，对板材进行校直，然后空冷至室温。0080实施例700811用常规炼钢工艺冶炼后，连铸成板坯，使钢中各成分的重量百分比如表1所示；00822将上述板坯加温至1200，保温15小时；00833将上述板坯冷却至1050时，对板坯进行轧制，至800时结束轧制，得到板材；00844将上述板材冷却至400时，冷却速度为10/秒，对板材进行校直，然后空冷至室温；00855将上述钢板加热至460，保温2小时，然后空冷至室温。0086实施例800871用常规炼钢工艺冶炼后，连铸成板坯，使钢中各成分的重量百分比如表1所示；00882将上述板坯加温至1250，保温2小时；00893将。

16、上述板坯冷却至1050时，对板坯进行轧制，至800时结束轧制，得到板材；00904将上述板材冷却至400时，冷却速度为5/秒，对板材进行校直，然后空冷至室温；00915将上述钢板加热至460，保温2小时，然后空冷至室温。0092实施例900931用常规炼钢工艺冶炼后，连铸成板坯，使钢中各成分的重量百分比如表1所示；说明书CN101967607A5/6页700942将上述板坯加温至1250，保温2小时；00953将上述板坯冷却至1050时，对板坯进行轧制，至800时结束轧制，得到板材；00964将上述板材冷却至300时，冷却速度为3/秒，然后空冷至室温；00975将上述钢板加热至520，保温2小时，对板材进行校直，然后空冷至室温。0098实施例1000991用常规炼钢工艺冶炼后，连铸成板坯，使钢中各成分的重量百分比如表1所示；01002将上述板坯加温至1250，保温2小时；01013将上述板坯冷却至1050时，对板坯进行轧制，至800时结束轧制，得到板材；01024将上述板材冷却至300时，冷却速度为1/秒，然后空冷至室温；01035将上述钢板加热至520，保温2小时，对板材进行校直，然后空冷至室温。0104表1、本发明实施例化学成分WT01050106表2、本发明实施例的实物性能0107说明书CN101967607A6/6页8说明书。