专利名称：：一种高强度低屈强比钢板的制作方法
技术领域：
：本发明涉及钢铁材料类，具体地说，本发明涉及一种高强度低屈强比钢板。
背景技术：
：通常情况下，传统的碳钢或微合金钢的屈服强度/抗拉强度即屈强比较高，在0.85以上或更高。例如，部分超细晶粒钢虽然其强度高，但由于其加工硬化能力低，从而导致其均匀拉伸率较低，材料的屈服强度非常接近抗拉强度，即具有很高的屈强比，甚至接近1。在某些承受冲击或碰撞的应用领域如抗震用建筑结构用钢、汽车用钢等领域，要求材料具有较低的屈强比，以便在材料完全破坏之前可以吸收部分能量，从而延缓材料的破坏时间。目前，热轧低屈强比钢主要有双相钢或多相钢，即通过调整成分和工艺参数，使材料中的软相(如铁素体)和硬相(如马氏体、贝氏体)得到有效组合或匹配，最终达到降低屈强比的目的。目前在汽车领域应用较为广泛的是热轧双相钢，其典型的组织特征是在多边形铁素体基体上分布着岛状马氏体，此外还有一些包含贝氏体或残余奥氏体的复相或多相钢。采用传统的TMCP工艺生产的热轧双相钢，其抗拉强度最高在800MPa左右，进一步提高钢的强度(如达到1000MPa以上)同时保持较低的屈强比就显得非常困难。经检索，有以下专利文献涉及低屈强比钢种，其化学成分及力学性能分别如表1和表2所示。表1现有专利文献涉及的低屈强比钢种的化学成分(wt%)<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>CN17522600.05-0.120.30-0.600.30-0.600.05-0.150,012-0,02—51.0—0,2-1.00.1-1.5Cu:0.1-0.4Ni:0.1-0.3RE:0.001-1.2CN15663890.03-0.120-0.60.1-2.0SO,15——50.3《■1—，Cu:0-0.5Ni:0-0,5CN17894670.06-0.100.0150.450.4-1.2，14，03，340.015-0.04o馬-0.03————JP20052817640.03-0.12￡0.40.2-2.0，250.010.01-0.1——————Cu:0.05-2.0JP0.005-0.05-1,5-0.01-0.005-O扁-o扁-0.0003-0.05-0.05-Ni:0.05-2.020031474770.030.53.00.080.080.080.050.0032,01,0Ca:0,0003-0.003RE:0.0003-0.01US5352304S0.036￡0.40.7-1.1—50.00650.10.02-0.06———51.250.9Cu:1.4-1.8Ni:3.3-3.7EP548950￡0.180.5-2.50.5-2.5，510.020.01-0.1柳3—0.02-0.5—0.3-1.5—+Nb/8EP685980.03-0.15—0.6-1.80.04-0.2so扁———一—一—JP560938220.01-0.12si.o1.0-3.0，15so.oi0.02-0.1————0.2-2.0Mn+Cr:2.5-4.0表2现有专利文献涉及的低屈强比钢种的力学性能公开号工艺最小屈服强度MPa,厚度mm抗拉强度MPa屈强比最小延伸率％试验温度夏比v型缺口冲击试验平均冲击功AKV(横向Min)>20CN1928130TMCP295-415—460-510S0.826-40——4<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>从表1、表2可以看出，现有低屈强比钢种的强度均很低，且一些专利文献涉及的钢种化学成分较为复杂，不但增加了原材料成本，且不适用于要求具有很高强度和低屈强比的工作条件。考虑到一些特殊领域用钢不仅应具有高强度、低屈强比等性能，且应易于生产，成本低廉，本发明者通过调整化学成分，采用传统的TMCP轧制工艺，设计出了一种高强度低屈强比钢板，从而完成了本发明。本发明的目的在于提供一种高强度低屈强比钢板。
发明内容本发明提供了一种高强度低屈强比钢板，所述钢板的化学成分包含C:0.15~0.20wt%、Si:1.0~2.0wt%、Mn:1.8~2.0wt%、Al《0.036wt%、V:0,05~0.1wt%、P《0.01wt%、S《0.005wt%、Cr:0.8~1.0wt%,余量为Fe和其它不可避免的杂质。在一个优选实施方式中所述钢板的显微组织为贝氏体。在另一个优选实施方式中所述钢板的显微组织也可以为细小的贝氏体和马氏体。与传统的通过铁素体和马氏体双相组织提高热轧钢板的强度和降低屈强比不同，本发明钢种通过低合金化处理并采用传统TMCP工艺和加速冷却即可大幅度地提高热轧厚钢板的强度(》1200MPa)，同时钢板的屈强比仍可保持在较低的水平上(《0.72)。本发明所涉及的高强度低屈强比钢板的化学成分简单，除了钢中的五大元素外，仅加入合金元素V和Cr，其强度水平可稳定地保持在1200MPa以上的水平。该钢板的化学成分特点是含较高含量的Si和Mn以及V、Cr等，其中Si和Mn均是钢中最常用的合金元素，原料成本较低，Mn含量相对较高的目的是稳定奥氏体同时增加奥氏体的固溶强化效果。合金元素V可通过沉淀析出和细化晶粒产生强化，钢中钒的碳氮化物析出相能显著提高强度，添加少量钒就有显著的强化效果，考虑到V的原材料成本较高，本发明将V控制在0.05-0.lwt%。加入较多的Cr元素可以提高钢板的淬透性和强度，使钢板在轧制完成后进行冷却时，避免形成珠光体而形成较多的细小的贝氏体和马氏体组织，由于贝氏体组织本身就是铁素体与碳化物的混合物，实际上也是软相与硬相混合的产物，具有较低屈强比，但强度更高。在轧制工艺上，采用广泛使用的TMCP+轧后加速冷却工艺技术，终轧后通过快速冷却工艺可获得较多细小贝氏体组织以提高钢的强度，例如，厚度40mm左右的钢板可达1200MPa直至1500MPa以上的强度级别，同时具有较好的低温冲击韧性。本发明的有益效果为本发明钢板的强度与传统的微合金钢相比有显著的提高，其屈服强度和抗拉强度可分别达到800MPa和1200MPa以上，同时又具有很低的屈强比(《0.72)和良好的韧性(-20。C时的冲击功为72J)。从实际生产的角度看，钢中无需添加贵重金属元素Mo即可达到上述性能指标，可有效降低钢的生产成本，且本发明钢板的生产工艺简单，成本较低。本发明的钢板可适用于要求具有高强度低屈强比同时对韧性有一定要求的领域，如机械制造、输油/气管道、建筑、桥梁、钢轨、压力容器等。图1为本发明实施例5钢板在不同温度下的夏比V型系列冲击试验结果。图2为本发明实施例1钢板的光学显微组织照片。图3为本发明实施例3钢板的光学显微组织照片。具体实施例方式以下用实施例结合附图对本发明作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。实施例1按表3所示的化学成分转炉或电炉冶炼钢水，再采用真空炉二次精炼，铸造成钢坯(锭)，其厚度为220mm，将坯(锭)加热到1200°C，保温1~2小时，然后进行轧制，开轧温度为1000~1070°C，轧制厚度为120220mm，950°C以上累计变形量^50%，中间坯在1000。C左右待温至90(TC,终轧温度为800~850°C，钢板厚度为100mm，轧后以8~10°C/s的速度进行水冷，终冷温度为500~550°C。实施例2除了坯(锭)加热温度为1200°C，钢板厚度为40mm，其余实施方式同实施例1。实施例3-5除了坯(锭)加热温度为1150°C，钢板厚度为80mm，其余实施方式同实施例1。表3本发明实施例l-5钢板的化学成分(wt%)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>试验例对本发明实施例1-5的钢板进行力学性能测试，测试结果见表4。表4本发明实施例1-5钢板的力学性能序号屈服强度MPa抗拉强度MPa延伸率%屈服比-2(TC横向V型冲击功实施例1790119017.40.66434实施例2835122516.80.68236实施例3973142815.00.68140实施例41025147514.40.69547实施例51142158814.00.71972图1显示厚度为40mm的5針式验钢板的冲击功值随着试验温度的降低而减小，即使在-4(TC，试样仍表现出一定的韧性。图2显示钢板的显微组织为贝氏体组织，图3显示钢板的显微组织为细小的贝氏体以及马氏体组织。8权利要求1、一种高强度低屈强比钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分包含C0.15～0.20wt％、Si1.0～2.0wt％、Mn1.8～2.0wt％、Al≤0.036wt％、V0.05～0.1wt％、P≤0.01wt％、S≤0.005wt％、Cr0.8～1.0wt％，余量为Fe和其它不可避免的杂质。2、根据权利要求1所述的高强度低屈强比钢板，其特征在于，所述钢板的显微组织为贝氏体。3、根据权利要求l所述的高强度低屈强比钢板，其特征在于，所述钢板的显微组织为细小的贝氏体和马氏体。全文摘要本发明提供了一种高强度低屈强比钢板，其化学成分包含C0.15～0.20wt％、Si1.0～2.0wt％、Mn1.8～2.0wt％、Al≤0.036wt％、V0.05～0.1wt％、P≤0.01wt％、S≤0.005wt％、Cr0.8～1.0wt％，余量为Fe和其它不可避免的杂质。本发明采用低合金化处理并通过传统的TMCP轧制工艺获得一种具有高强度和低屈强比的热轧钢板，其强度达1200～1500MPa，同时具有较好的低温冲击韧性，适用于要求具有高强度和低屈强比的领域，如机械制造、输油/气管道、建筑、桥梁、钢轨、压力容器等。文档编号C22C38/38GK101676427SQ200810200100公开日2010年3月24日申请日期2008年9月19日优先权日2008年9月19日发明者巍王,王焕荣申请人:宝山钢铁股份有限公司