[发明专利]一种屈服强度大于1400MPa超高强钢板及其生产方法

说明书

本发明涉及屈服强度大于1400MPa超高强钢板，该钢板的化学成分包括C：0.22～0.30%，Si：0.10～0.50%，Mn：0.8～1.40%，Nb：0.010～0.040%，V：0.020～0.050%，Ti:≤0.008%，Al：0.05～0.09%，Ni：0.8～2.0%，Cr：0.30～0.70%，Mo：0.30～0.70%，B：0.001～0.005%，Ca：0.001～0.005%，P≤0.010%，S≤0.003%，O≤0.002%，N≤0.004%，H≤0.00015%，余量为Fe及不可避免的杂质元素。生产工艺流程为：转炉或电炉炼钢—LF精炼—VD或RH真空脱气—Ca处理—连铸—缓冷—加热—轧制—淬火—低温回火。钢板具有良好低温韧性的同时，屈服强度大于1400MPa。

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及一种具有良好低温韧性的屈服强度大于1400MPa超高强度钢板及其制造方法。

背景技术

高强度钢板广泛应用于工程机械、矿山采运行业结构件，如大型工程起重机吊臂、矿山采煤机液压支架等。为了延长寿命、减轻自重、降低能源消耗，工程机械设备进一步向大型化发展，工程机械用钢板的强度级别也不断攀升。目前屈服强度960MPa级钢板已实现国产化；屈服强度1100MPa级钢板正逐步取代进口；屈服强度1300MPa钢板，国外已实现工程应用，国内尚处于研发阶段。而屈服强度1400MPa及以上钢板，世界范围内的研发及报道较少。

中国专利CN105039886A介绍了一种1400MPa级超高强合金钢及其制造方法。该钢种抗拉强度＞1400MPa，屈服强度在1200MPa左右。中国专利CN103667884B研发了一种1400MPa级低屈服强比高延伸率冷轧超高强汽车用钢。该钢种屈服强度仅为500～900MPa，不能用于大型工程机械设备。中国专利CN104532156A报道了一种屈服强度1300MPa级调制高强钢，屈服强度1300～1400MPa，抗拉强度≥1500MPa。该专利采用单机架或热连轧后快速冷却到BS以下，并在贝氏体转变区域450℃～BS进行卷曲，通过得到细小的贝氏体组织，改善钢的韧性。但该工艺需要额外添加特殊卷曲设备及后续的开平设备，普通平轧钢厂无法进行生产；同时卷曲及后续的开平处理导致成本大幅上升，并且卷曲后再开平，影响钢板不平度，这对超高强度钢板的实际应用推广造成了一定的困难。该专利背景技术中同时描述了一种采用Q+P生产的屈服强度1400MPa级的超高强度钢板，其组织为超细板条马氏体+纳米级板条残余奥氏体及沉淀析出的碳化物。由于复相组织在实际工业化生产中各相比例难以精确和稳定控制，因此批量生产难度很大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有良好低温韧性的屈服强度大于1400MPa的超高强度钢板及其制造方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种屈服强度大于1400MPa超高强钢板，该钢板的化学成分包括C：0.22～0.30%，Si：0.10～0.50%，Mn：0.8～1.40%， Nb：0.010～0.040%，V：0.020～0.050%，Ti: ≤0.008%，Al：0.05～0.09%，Ni：0.8～2.0%，Cr：0.30～0.70%，Mo：0.30～0.70%，B：0.001～0.005%，Ca：0.001～0.005%，P：≤0.010%，S：≤0.003%，O：≤0.002%，N：≤0.004%，H：≤0.00015%，余量为Fe 及不可避免的杂质元素。

本申请钢板的厚度为4～20mm。成品钢板的微观组织为均一的回火马氏体组织，晶粒细小，尺寸≤30um。的主要力学性能：屈服强度＞1400MPa，抗拉强度＞1600MPa，延伸率≥8%；-40℃夏比冲击功≥30J；板型良好，钢板不平度≤4mm/m。

钢板化学成分的设计原理是：