[发明专利]一种低成本屈服490MPa级水电钢板及其生产方法

说明书

本发明公开了一种低成本屈服490MPa级水电钢板及其生产方法，钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.05～0.07%，Si：0.20～0.40%，Mn：1.50～1.60%，P≤0.015%，S≤0.010%，Cr：0.20～0.30%，Nb：0.03～0.04%，Ti：0.010～0.020%，Al：0.020～0.040%，B：0.0010～0.0020%，余量为Fe和不可避免的杂质；生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制及回火工序。本发明采用碳、锰固溶强化，通过优化钢中合金元素配比，采用两阶段控轧控冷工艺，产品具有低成本、优良的低温韧性及综合性能，可广泛用于水电工程，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种低成本屈服490MPa级水电钢板及其生产方法。

背景技术

近年来，特殊环境服役的管线钢市场需求呈逐年递增的态势，苛刻的服役环境和力学性能要求使得生产该类管线钢板的边际贡献较高，促使宽厚板生产企业争相研发该类高附加值管线钢板，并努力采用低成本生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低成本屈服490MPa级水电钢板；本发明还提供了一种低成本屈服490MPa级水电钢板的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种低成本屈服490MPa级水电钢板，所述水电钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.05～0.07%，Si：0.20～0.40%，Mn：1.50～1.60%，P≤0.015%，S≤0.010%，Cr：0.20～0.30%，Nb：0.03～0.04%，Ti：0.010～0.020%，Al：0.020～0.040%，B：0.0010～0.0020%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明各组分及含量的作用是：

C：碳对钢的屈服、抗拉强度、焊接性能产生显著影响，碳通过间隙固溶能显著提高钢板强度，但碳含量过高，又会影响钢的焊接性能及韧性。

Si：在炼钢过程中作为还原剂和脱氧剂，同时Si也能起到固溶强化作用，但超过0.5%时，会造成钢的韧性下降，降低钢的焊接性能。

Mn：锰成本低廉，能增加钢的韧性、强度和硬度，提高钢的淬透性，改善钢的热加工性能；锰量过高，对于大厚度钢板易出现中心偏析。

P、S：在一般情况下，磷和硫都是钢中有害元素，增加钢的脆性，磷使焊接性能变坏，降低塑性；硫降低钢的延展性和韧性，在轧制时造成裂纹；因此应尽量减少磷和硫在钢中的含量。

Al：铝是钢中常用的脱氧剂，钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性；铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，过高则影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。

Nb：为了促进钢轧制显微组织的晶粒细化，可同时提高强度和韧性，铌可在控轧过程中通过抑制奥氏体再结晶，有效的细化显微组织，并通过析出强化基体。焊接过程中，铌原子的偏聚及析出可以阻碍加热时奥氏体晶粒的粗化，并保证焊接后得到比较细小的热影响区组织，改善焊接性能。

V：主要作用是γ-α转变过程中的相间析出和在铁素体中的析出强化。

Cr：能提高淬透性和固溶强化，能够提高钢在热处理状态下的强度和硬度。但也使钢板韧性有所降低，并增加回火脆性，因此可以根据强韧性要求，确定合理的Cr含量。

Mo：主要作用提高高温回火稳定性，显著提高钢的高温强度。

本发明所述水电钢板的组织为贝氏体和铁素体的复合组织。

本发明所述水电钢板厚度为12～75mm。

本发明所述水电钢板Ceq：0.37～0.40%；