[发明专利]耐久性优异的高强度钢材及其制造方法

权利要求书

1.一种耐久性优异的高强度钢材，以重量％计，所述高强度钢材包含：碳(C)：0.05-0.15％、硅(Si)：0.01-1.0％、锰(Mn)：1.0-2.3％、铝(Al)：0.01-0.1％、铬(Cr)：0.005-1.0％、磷(P)：0.001-0.05％、硫(S)：0.001-0.01％、氮(N)：0.001-0.01％、铌(Nb)：0.005-0.07％、钛(Ti)：0.005-0.11％、余量的Fe和其它不可避免的杂质，

作为微细组织，铁素体相和贝氏体相的面积分数之和为90％以上，并且中心部中晶粒的纵横比为0.3以下的晶粒的分数小于50％，所述中心部为厚度方向上的t/4位置至t/2位置，所述纵横比为短边/长边之比，在所述中心部的单位面积1mm²内观察到的晶界长度为700mm以上。

2.根据权利要求1所述的耐久性优异的高强度钢材，其中，所述钢材的马氏体和奥氏体的混合组织的面积分数小于3％。

3.根据权利要求1所述的耐久性优异的高强度钢材，其中，所述钢材的马氏体和奥氏体的混合组织和马氏体相的面积分数之和为1-10％。

4.根据权利要求1所述的耐久性优异的高强度钢材，其中，所述钢材的拉伸强度为650MPa以上，疲劳极限与屈服强度之比疲劳极限/屈服强度为0.25以上。

5.一种制造如权利要求1所述的耐久性优异的高强度钢材的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

在1200-1350℃的温度范围内，将钢坯进行加热，以重量％计，所述钢坯包含：碳(C)：0.05-0.15％、硅(Si)：0.01-1.0％、锰(Mn)：1.0-2.3％、铝(Al)：0.01-0.1％、铬(Cr)：0.005-1.0％、磷(P)：0.001-0.05％、硫(S)：0.001-0.01％、氮(N)：0.001-0.01％、铌(Nb)：0.005-0.07％、钛(Ti)：0.005-0.11％、余量的Fe和其它不可避免的杂质；

将加热的所述钢坯进行热轧以制造热轧钢板；

将所述热轧钢板冷却至400-500℃的温度范围后进行收卷(CT)；以及

所述收卷后进行空冷至常温至200℃的温度范围，

其中，所述热轧是在满足以下[关系式1]的温度FDT下进行热精轧，所述温度FDT的单位为℃，

所述冷却进行以下一次冷却和二次冷却，所述一次冷却以满足[关系式2]的冷却速度CR₁进行，所述二次冷却以满足以下[关系式3]的冷却速度CR₂进行，

[关系式1]

Tn-50≤热轧终止温度FDT≤Tn

Tn＝730+92×[C]+70×[Mn]+45×[Cr]+650×[Nb]+410×[Ti]-80×[Si]-1.4×(t-5)

其中，各元素表示其重量百分含量，t表示最终热轧钢板的厚度mm，

[关系式2]

CR₁≥196-300×[C]+4.5×[Si]-71.8×[Mn]-59.6×[Cr]+187×[Ti]+852×[Nb]

其中，各元素表示其重量百分含量，

[关系式3]

CR_最小≤CR₂≤CR_最大

CR_最大＝76.6-157×[C]-25.2×[Si]-14.1×[Mn]-27.3×[Cr]+61×[Ti]+448×[Nb]，CR_最小＝27.4-45.3×[C]+5.28×[Si]-11×[Mn]-7.33×[Cr]+42.3×[Ti]+82×[Nb]，各元素表示其重量百分含量。

6.根据权利要求5所述的制造耐久性优异的高强度钢材的方法，其中，所述一次冷却在600℃下终止。

7.根据权利要求5所述的制造耐久性优异的高强度钢材的方法，其中，所述二次冷却在收卷温度CT下终止，所述收卷温度CT的单位为℃。