[发明专利]韧塑性优异高磷钢及生产方法

说明书

本发明涉及一种韧塑性优异高磷钢及生产方法，以重量百分比计的化学成分为：C 0.02‑0.2%，Si 0.1‑0.5%，Mn 0.1‑2.0%，S≤0.01%，P 0.03‑0.2%，Mn+10P≤2.5%，其余为Fe及杂质元素；在1100‑1200℃保温1‑2小时、进行压下量≥30%的轧制，然后空冷至室温；在800‑900℃保温1‑2小时、进行压下量≥30%轧制，轧后直接淬火至室温；在600‑700℃回火处理、进行压下量≥80%轧制，轧后空冷。断后延伸率≥30%，面缩率≥60%，‑60℃冲击功≥60J。

技术领域

本发明涉及高韧塑性高磷钢，属于钢铁冶金、轧钢技术领域，特别是涉及一种可抵抗-110℃冲击、抗拉强度1000MPa级别的高磷钢。

背景技术

磷在钢铁材料中通常作为有害杂质元素，来加以限制来提高性能。磷的有害作用，一方面通过晶界偏聚来降低韧性和塑性，比如冲击不合格，延伸率和面缩下降；另一方面由于偏聚不均匀性和磷自身的脆性，导致变形能力大幅下降，比如冷镦开裂倾向大。目前，需要具备-20℃冲击功要求的钢材一般都提出了磷含量不超多0.025%的上限，实物含量一般都在0.02%以下，比如船板、工程用钢等等；冷镦钢等也将磷的上限定在0.02%左右，以防止冷镦开裂。

尽管磷对钢材的塑韧性破坏性大，但其提高强度和耐蚀性效果明显；同时当前钢材冶炼生产流程中，采用专门脱磷工艺来降低磷含量，增加额外成本。因此，高磷钢具备低成本、高强度和高耐蚀型。但由于未能解决高磷含量带来的塑韧性恶化问题，所以高磷钢一直得不到工程应用。

高磷钢的韧塑性改善一直是行业技术难题。

发明内容

本发明的目的在于制备高韧性高塑性高磷钢，得益于成分设计和生产工艺配合，降低并细碎花了磷偏聚带，从而提高了韧塑性。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

韧塑性优异高磷钢，以重量百分比计，化学成分：C 0.02-0.2%，Si 0.1-0.5%，Mn 0.1-2.0%，S≤0.01%，P 0.03-0.2%，Mn+10P≤2.5%，其余为Fe及杂质元素；

韧塑性优异高磷钢，以重量百分比计，化学成分：C 0.02-0.2%，Si 0.1-0.5%，Mn 0.1-1.5%，S≤0.005%，P 0.03-0.18%，Mn+10P≤2.0%，Mn/S≥100，其余为Fe及杂质元素；

韧塑性优异高磷钢的生产方法，采用以下生产工艺：1）第一阶段轧制，在1100-1250℃保温1-2小时，然后进行轧制，厚度或截面压下量≥30%，然后空冷至室温；2）第二阶段轧制，在900-950℃保温1-2小时、然后进行轧制，厚度压下量或截面压下量≥30%，轧后直接淬火至室温，并得到马氏体组织；3）在650-750℃进行回火处理、然后进行轧制，厚度压下量或截面压下量≥80%，然后空冷至室温；

韧塑性优异高磷钢的生产方法，当P在0.05-0.08%时，第一和第二阶段的轧制压下量要分别≥40%；当P在0.08-0.12%时，第一和第二阶段的轧制压下量要分别≥50%；当P≥0.12%时，第一和第二阶段的轧制压下量要分别≥80%；

韧塑性优异高磷钢，断后延伸率≥30%，面缩率≥60%，-60℃冲击功≥60J。

钢材中的元素添加理由详述如下：

C：当其含量超过0.2%时，容易引发偏析和渗碳体析出，不利于组织和性能均匀性控制，也不利用塑性提高。由于本发明中磷含量较高，需将碳含量控制在0.2%以内，以提高塑性；因此，优选含量在0.02-0.2%以内。

当其含量在0.02-0.15%之间时，效果更好；

当其含量在0.02-0.09%之间时，效果最好。