一种低焊接裂纹敏感性高强钢的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种低焊接裂纹敏感性高强钢，所述高强钢以重量百分数计由下列组份组成：C：0.18～0.23％；Ni：1.40～1.70％；Mn：1.50～1.80％；Si≤0.50％；P≤0.040％；S≤0.015％，V：0.03～0.05%、Ti：0.04～0.06%，Cr：0.6～0.8%；余量为Fe及不可避免的杂质。该钢具备低焊接裂纹敏感性，焊接性能优异，可简化焊接工艺，降低成本，适应大生产要求。该钢抗拉强度Rm≥7200MPa，-20℃AKV≥54J，强度大大高于现行调质压力容器用钢标准GB19189中的钢种。钢板合金元素少，制造工艺简单，生产成本低，可高效率生产。
【专利说明】一种低焊接裂纹敏感性高强钢
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢铁冶金【技术领域】，尤其涉及一种低焊接裂纹敏感性高强钢。
【背景技术】
[0002]JP08209238公开了一种“通过加热含S1、Mn、Mo、N1、V、Al、T1、B获得优异焊接裂纹敏感性的高强钢的制造方法”，该专利中钢板虽然同时具备低裂纹敏感性和抗大线能量焊接性能，但对钢中Nb、V含量以公式625Nb+250V+210Ceq = 40+t (t为钢板厚度mm)来加以限定。
[0003]JP54130426 提供了化学成分(wt% )为 C:0.001 ~0.030、Si:0.05 ~0.50、Mn:1.00 ~3.00, Cu ( 1.00、Ni ( 2.50、Cr ( 1.00、Mo ( 1.00、V ≤ 0.15、Nb ( 0.050、Al:
0.005~0.007以及Pcm:0.10~0.30，输送天然气管线用低焊接裂纹和抗氢致裂纹敏感性轧态高拉伸强度钢的制造方法。
[0004]中国专利200510047196提供了一种高强度低焊接裂纹敏感性厚钢板及其生产方法。采用如下化学成分(wt% ):C:0.06 ~0.09、Si:0.15 ~0.55、Mn:1.00 ~1.60、P:(0.015、S:≤ 0.006、Ni:0.15 ~0.40、Cr 0.30、Mo:≤ 0.30、Cu:≤ 0.30、V:0.02 ~0.06、Nb:0.005~0.05、Als:0.010~0.04，余量为Fe及不可避免的夹杂，钢的化学成分还必须满足:PM ( 0.20 ；Ceq ( 0.42，采用奥氏体完全再结晶区+奥氏体未再结晶区两个阶段控制轧制、在线层流冷却及离线回火等工艺，生产出的钢板抗拉强度>610MPa。
[0005]中国专利200610018010提供了一种低焊接裂纹敏感性钢板及其生产方法，由以下重量百分含量的化学成分组成0.07，S1:0.15~0.40,Mn:1.00~1.60，P≤0.015，S ≤ 0.010，Cu ( 0.30,Ni ( 0.50, Cr ( 0.30, Mo ( 0.30,0.08, Nb ( 0.08，Ti:0.010 ~
0.020，B^0.003，其余为Fe和不可避免的杂质。该发明钢是通过低碳贝氏体型成分设计及控轧控冷+回火的工艺，生产出符合低焊接裂纹敏感性的要求(Pcm≤0.20%)的600MPa级WDB620钢板。
[0006]上述专利申请或者成本较高，或者强度较低，在某些应用场合不能完全满足需求
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提出一种低焊接裂纹敏感性高强钢，该高强钢的强度大于720MPa，并且成本低。
[0008]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0009]一种低焊接裂纹敏感性高强钢，所述高强钢以重量百分数计由下列组份组成:C:0.18 ~0.23 % ；N1:L 40 ~L 70 % ；Mn:1.50 ~L 80 % ；Si ^ 0.50 % ；P ^ 0.040 % ；S ^ 0.015%, V:0.03 ~(λ 05%、Ti:0.04 ~0.06%, Cr:0.6 ~0.8% ;余量为 Fe 及不可避免的杂质。
[0010]优选，所述高强钢以重量百分数计由下列组份组成:C:0.19~0.21%；N1:1.50~
1.60% ；Mn:1.60 ~1.70% ；Si ( 0.50% ；P ( 0.040% ；S ( 0.015%, V:0.035 ~0.045%、Ti:0.045~0.055%, Cr:0.65~0.75% ;余量为Fe及不可避免的杂质。
[0011]最优选，所述高强钢以重量百分数计由下列组份组成:C:0.20% ；Ni:1.55% ；Mn:
.1.65% ；Si ^ 0.50% ；P ^ 0.040% ；S ^ 0.015%, V:0.040%、T1:0.050%, Cr:0.70% ;余量
为Fe及不可避免的杂质。
[0012]本发明的化学成分作用机理如下:
[0013]C是理想的间隙强化元素，其价格低廉，强化效果十分明显，碳含量越高对强化效果越好。但碳含量过高，对焊接性能不利。除了增加强度以外，碳在本发明中对塑性的改善也起到至关重要的作用。高温下碳可固溶在未转变的奥氏体中，提高奥氏体的稳定性，通过控制冷却，在室温下获得稳定性良好的残余奥氏体。残余奥氏体在外力作用下，吸收裂纹前端应力，减缓裂纹失稳过程，从而提高材料塑性；同时，残余奥氏体转变为马氏体，可以提高材料强度。所以，以碳元素为主要稳定元素之一的残余奥氏体，可以同时提高材料的强度和塑性。
[0014]Ni是强韧化元素，具有强烈的细化晶粒作用和稳定残余奥氏体。
[0015]Mn元素是常规的强韧化元素，作为奥氏体形成元素，在扩大奥氏体区，降低终轧温度，推迟奥氏体转变，可以同时起到细化晶粒和稳定残余奥氏体的作用。但锰元素含量太高，一方面增加成本，另一方面增加钢的淬透性，使焊接组织出现硬化层导致裂纹焊缝及热影响区裂纹敏感性增高。
[0016]Si含量在大于0.5%时，在钢板表面容易形成致密的氧化层，不利于冷轧前的表面酸洗，对随后的镀锌或涂漆附着性能不利，因此，硅含量要求控制在0.50%以下。
[0017]P、S为有害杂质，其含量越低越好，P含量要求小于0.040%，S含量要求小于.0.015%。
[0018]V、T1、Cr等微合金元素的复合沉淀析出保证钢材获取足够的韧性和强度。本发明钢经轧制及调质热处理后，具有极优综合力学性能、冷热加工性能和焊接性能。本发明钢可采用手弧焊、埋弧焊、气体保护焊、电渣焊或钨极惰性气体保护焊等方法焊接，能有效降低焊接施工强度，提高焊接效率。
[0019]本发明钢具有如下有益效果:
[0020]I)该钢具备低焊接裂纹敏感性，焊接性能优异，可简化焊接工艺，降低成本，适应大生产要求。
[0021]2)该钢抗拉强度Rm≤7200MPa, -20°C Akv≤54J，强度大大高于现行调质压力容器用钢标准GB19189中的钢种。
[0022]3 )钢板合金元素少，生产成本低。
【具体实施方式】
[0023]实施例一
[0024]一种低焊接裂纹敏感性高强钢，所述高强钢以重量百分数计由下列组份组成:C:.0.18%；Ni:1.70%；Mn:1.50%；Si ^0.50%；P^ 0.040%；S^0.015%,V:0.05%、Ti0.04%,Cr 0.8% ;余量为Fe及不可避免的杂质。
[0025]实施例二
[0026]一种低焊接裂纹敏感性高强钢，所述高强钢以重量百分数计由下列组份组成:C:0.23% ；Ni:1.40% ；Mn:1.80% ；Si ^ 0.50% ；P ^ 0.040% ；S ^ 0.015%, V:0.03%、Ti:
0.06%，Cr:0.6% ;余量为Fe及不可避免的杂质。
[0027]实施例三
[0028]一种低焊接裂纹敏感性高强钢，所述高强钢以重量百分数计由下列组份组成:C:0.19% ；Ni:1.60% ；Mn:1.60% ；Si ( 0.50% ；P ( 0.040% ；S ( 0.015%, V:0.045%、Ti:0.045%，Cr:0.75% ;余量为Fe及不可避免的杂质。
[0029]实施例四
[0030]一种低焊接裂纹敏感性高强钢，所述高强钢以重量百分数计由下列组份组成:C:0.21% ；Ni:1.50% ；Mn:1.70% ；Si ( 0.50% ；P ( 0.040% ；S ( 0.015%, V:0.035%、Ti:0.055%，Cr:0.65% ;余量为Fe及不可避免的杂质。
[0031]实施例五
[0032]一种低焊接裂纹敏感性高强钢，所述高强钢以重量百分数计由下列组份组成:C:
0.20% ；Ni:1.55% ；Mn:1.65% ；Si ^ 0.50% ；P ^ 0.040% ；S ( 0.015%, V:0.04%、Ti:
0.05%，Cr 0.7% ;余量为Fe及不可避免的杂质。
【权利要求】
1.一种低焊接裂纹敏感性高强钢，其特征在于，所述高强钢以重量百分数计由下列组份组成:c:0.18 ~0.23 % ；N1:1.40 ~1.70 % ；Mn:1.50 ~1.80 % ；Si ≤ 0.50 % ；P ≤ 0.040% ；S≤ 0.015%, V:0.03 ~0.05%、Ti:0.04 ~0.06%, Cr:0.6 ~0.8% ;余量为Fe及不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的一种低焊接裂纹敏感性高强钢，其特征在于，所述高强钢以重量百分数计由下列组份组成:C:0.19~0.21% ；N1:1.50~1.60% ；Mn:1.60~1.70% ;Si ≤0.50% ；P≤ 0.040% ；S ≤0.015%, V:0.035 ~0.045%、T1:0.045 ~0.055%, Cr:0.65~0.75% ;余量为Fe及不可避免的杂质。
3.如权利要求2所述的一种低焊接裂纹敏感性高强钢，其特征在于，所述高强钢以重量百分数计由下列组份组成:C:0.20%；Ni:1.55%；Mn:1.65%；Si≤ 0.50%；P ≤ 0.040%；S ≤ 0.015%, V:0.040%、T1:0.050%, Cr:0.70% ;余量为 Fe 及不可避免的杂质。
【文档编号】C22C38/50GK103789666SQ201210422745
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年10月29日 优先权日:2012年10月29日
【发明者】钱永清 申请人:无锡市锡山区鹅湖镇荡口青荡金属制品厂