SM.95cr^87 Mo-160B)
[0036] 5)回火热处理
[0037] 将步骤4)得到的钢板进行回火热处理，回火温度为400?550°C，钢板心部达到回 火温度后开始保温，保温20?180min，即得到屈服强度900?IOOOMPa级别的高强钢板。
[0038] 进一步，得到的屈服强度900?IOOOMPa级别的高强钢的屈服强度为900? 1080MPa，抗拉强度为950?1200MPa，延伸率>10%，-40°C冲击功>40J，显微组织为回火马 氏体。
[0039] 本发明涉及的如下关系式：Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15， Mo+0. 8Ni+0. 4Cr+6V，Ti/N，Ca/S中各元素符号表示对应元素的重量百分含量；涉及的如下 计算公式：Ar3= 901-325C-92Mn-126Cr-67Ni-149Mo, Tnr = 887+464C+(6445Nb-644sqrt( Nb)) + (732V-230sqrt(V))+890Ti+363Al-357Si，Ms = 539-423C-30. 4Μη-17· 7Ni-12. ICr-I I. OSi-7. OMo,以及V>e(5_3?16Sim_9?『 16°B)中各元素符号表示对应元素的重量百 分含量X 100。
[0040] 在本发明的屈服强度900?IOOOMPa级高强钢的生产方法中：
[0041] 在铸坯加热工艺中，控制加热温度大于1150°C、心部保温时间>1. 5h可以保证合 金元素充分固溶；加热温度超过1270°C时奥氏体晶粒过度长大，引起晶间结合力减弱，在 轧制时容易产生裂纹；另外加热温度超过1270°C容易引起钢坯表面脱碳，对成品力学性能 造成影响。
[0042] 终轧温度大于Ar3是为了保证在奥氏体区轧制，终轧温度小于Tnr是为了保证在 奥氏体未再结晶区轧制，在奥氏体未再结晶区轧制可以细化奥氏体晶粒和淬火后马氏体组 织，从而改善钢的强韧性。
[0043] 在轧制过程中，进行大变形量轧制是为了在未再结晶区形成足够的变形能，在 Ar3?Tnr温度范围内诱发奥氏体再结晶，细化晶粒。
[0044] 本发明的成分体系的钢回火温度超过400°C，并且，钢板心部达到回火温度后保温 20min以上时，淬火马氏体中的过饱和碳原子脱溶形成球状Fe 3C渗碳体，合金Mo和V在该温 度下会与C反应并形成细小的合金碳化物，可以改善钢的塑性和韧性，同时有效去除钢的 内应力。回火温度超过550°C或高保温时间过长球状Fe 3C渗碳体和合金碳化物发生粗化， 反而会恶化钢的韧性，并降低钢的强度；通过调整回火温度和回火时间可以保证强、韧性实 现最佳匹配。
[0045] 本发明的有益效果：
[0046] 本发明采用控轧控冷和在线淬火+回火工艺，从化学成分设计、母材组织、淬火加 热温度、回火加热温度等角度进行控制，保证所生产的屈服强度900?IOOOMPa级高强钢在 具有超高强度的同时，也具有良好的延伸率、低温冲击韧性。
[0047] 本发明通过控制Mo、Ni、Cr、V等元素的含量和匹配控制母材焊接接头的强韧性， 通过控制Ti、N比，Ca、S比改善母材钢板和焊接接头的韧性。利用组织性能遗传特性通过 工艺改善成品钢板的强韧性。
【附图说明】
[0048] 图1为本发明实施例1的1#试验钢典型金相组织图。
[0049] 图2为本发明实施例5的5#试验钢典型金相组织图。
[0050] 图3为本发明实施例8的8#试验钢典型金相组织图。
【具体实施方式】
[0051] 下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0052] 本发明的超高强钢的生产工艺流程为：转炉或电炉炼钢一炉外精炼一连铸一加热 -轧制一冷却一热处理。
[0053] 本发明实施例1?10的900?IOOOMPa级高强钢的生产方法，包括如下步骤：
[0054] 1)采用50kg真空电炉进行冶炼，成分如表1所示，将冶炼的钢水浇注成120mm厚 的铸坯，放入电炉中加热。
[0055] 2)采用多道次将铸坯轧制成目标厚度IOmm的钢板，终轧温度为820?920°C，同 时终轧温度Tf满足：Ar 3〈Tf〈Tnr ;末道次压下率设定17%。
[0056] 3)对轧制后的轧件，在线进行层流冷却；层流冷却系统控制冷却速度V>e(5_ 3? .HasmmsfoLc /s ;终冷温度为（他_15〇)1：以下。
[0057] 4)回火热处理：回火温度为400?550°C，回火时间为钢板心部到炉温后20? 180min，得到本发明的900?IOOOMPa级高强钢。
[0058] 5)将在线淬火+回火后的钢板进行纵向拉伸和纵向冲击试验。
[0059] 具体成分、工艺参数如表1、表2所示。各实施例样板对应的性能如表3所示。
[0060] 图1?图3给出了实施例1、5、8试验钢的金相组织图。从图1?图3金相照片上 可以看出，成品钢板的金相组织为均一的板条状回火马氏体，且组织细密。
[0061] 本发明采用在线淬火+回火工艺，从化学成分设计、母材组织、淬火加热温度、回 火加热温度等角度进行控制，保证所生产的900?IOOOMPa级高强钢在具有超高强度的同 时，也具有良好的延伸率、低温冲击韧性。
[0062] 表1单位：重量百分比
【主权项】
1. 一种屈服强度900?IOOOMPa级高强钢，其化学成分重量百分比为：C :0. 07? 0. 15%，Si :0. 10 ?0. 30%，Mn :0. 80 ?1. 60%，Cr :0. 20 ?0. 70%，Mo :0. 10 ?0. 45%， Ni :0. 10 ?0. 50 %，Nb :0. 010 ?0. 030 %，Ti :0. 010 ?0. 030 %，V :0. 010 ?0. 050 %， B :0. 0005 ?0. 0030 %，Al :0. 02 ?0. 06 %，Ca :0. 001 ?0. 004 %，N :0. 002 ?0. 005 %， P < 0. 020%，S < 0. 010%，0 < 0. 008%，其余为Fe及不可避免的杂质；上述元素必须同 时满足如下关系式： Ceq 0· 42 ?0· 52%，Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 ; 0. 8%^ Mo+0. 8Ni+0. 4Cr+6V ^ I. 3% ；3. 7 ^ Ti/N ^ 7. 0 ；1. 0 ^ Ca/S ^ 3. 0〇
2. 根据权利要求I所述的屈服强度900?IOOOMPa级高强钢，其特征在于，其显微组织 为回火马氏体。
3. 根据权利要求1所述的屈服强度900?IOOOMPa级高强钢，其特征在于，其屈服强度 为900?1080MPa，抗拉强度为950?1200MPa，延伸率>10%，-40°C冲击功>27J。
4. 一种屈服强度900?IOOOMPa级高强钢的生产方法，其特征是，包括如下步骤： 1) 冶炼、铸造 按下述化学成分采用转炉或电炉炼钢、精炼，铸造形成铸坯；其化学成分重量百分比 为：C :0· 07 ?0· 15 %，Si :0· 10 ?0· 30 %，Mn :0· 80 ?1. 60 %，Cr :0· 20 ?0· 70 %，Mo : 0. 10 ?0. 45%，Ni :0. 10 ?0. 50%，Nb :0 ?0. 030%，Ti :0. 010 ?0. 030%，V :0. 010 ? 0. 050 %，B :0. 0005 ?0. 0030 %，Al :0. 02 ?0. 06 %，Ca :0. 001 ?0. 004 %，N :0. 002 ? 0· 005%，P < 0· 020%，S < 0· 010%，0 < 0· 008%，其余为Fe及不可避免的杂质；上述合 金元素必须同时满足如下关系式： Ceq 0.42 ?0.52 %，Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15;0.8 % ^ Mo+0. 8Ni+0. 4Cr+6V ^ I. 3% ；3. 7 ^ Ti/N ^ 7. 0 ；I. 0 ^ Ca/S ^ 3. 0 ； 2) 加热 将铸坯加热至1150?1270°C，心部达到炉温后开始保温，保温时间>1. 5h ; 3) 轧制 采用单机架往复轧制或多机架热连轧将铸坯轧至目标厚度，乳制最后一道次轧制压下 率>15% ;终轧温度为820?920°C，同时终轧温度Tf满足：Ar3CTf〈Tnr ;其中，Ar3为亚共 析钢奥氏体向铁素体转变开始温度，Tnr为未再结晶临界温度； Ar3= 901-325C-92Mn-126Cr-67Ni-149Mo ； Tnr = 887+464C+(6445Nb-644sqrt(Nb))+(732V-230sqrt(V))+890Ti+363Al-357Si ； 4) 在线淬火 将步骤3)得到的轧件在线进行层流冷却，淬火至终冷温度，得到钢板；终冷温度为 (Ms-150) °C 以下，Ms 为马氏体转变开始温度，Ms = 539-423C-30. 4Mn-17. 7Ni-12. ICr-IL 0 Si-7. OMo ； ,-j-, y^e(5. 3-2. 53C-0. 16Si-0. 82Μη-0. 95Cr-l. 87Μ〇-160Β) 5) 回火热处理 将步骤4)得到的钢板进行回火热处理，回火温度为400?550°C，钢板心部达到回火温 度后保温20?180min，即得到900?IOOOMPa级别的高强钢板。
5. 根据权利要求4所述的屈服强度900?IOOOMPa级高强钢的生产方法，其特征在于， 该生产方法获得的高强钢板其显微组织为回火马氏体。
6.根据权利要求4所述的屈服强度900?IOOOMPa级高强钢的生产方法，其特征在于， 该生产方法获得的高强钢板的屈服强度为900?1080MPa，抗拉强度为950?1200MPa，延 伸率>10%，-40°C冲击功>27J。
【专利摘要】一种屈服强度900～1000MPa级高强钢及其生产方法，其成分重量百分比为：C？0.07～0.15％，Si？0.10～0.30％，Mn？0.80～1.60％，Cr？0.20～0.70％，Mo？0.10～0.45％，Ni？0.10～0.50％，Nb？0.010～0.030％，Ti？0.010～0.030％，V0.010～0.050％，B？0.0005～0.0030％，Al？0.02～0.06％，Ca？0.001～0.004％，N0.002～0.005％，P≤0.020％，S≤0.010％，O≤0.008％，其余为Fe及不可避免杂质，且，Ceq？0.42～0.52％，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15；0.8％≤Mo+0.8Ni+0.4Cr+6V≤1.3％；3.7≤Ti/N≤7.0；1.0≤Ca/S≤3.0。本发明生产方法采用在线淬火+回火工艺，生产出的钢板屈服强度为900～1080MPa，抗拉强度950～1200MPa，延伸率>10％，-40℃冲击功>27J。
【IPC分类】C22C38-58, C21D8-02, C22C38-54
【公开号】CN104561827
【申请号】CN201410806038
【发明人】杨阿娜, 李自刚, 刘刚, 温东辉
【申请人】宝山钢铁股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月19日