[发明专利]一种优良抗冲击断裂的钢板及其制造方法

说明书

一种优良抗冲击断裂的钢板及其制造方法，采用低C‑低Si‑中Mn‑(Ti+Nb)微合金化处理的合金成分体系作为基础，通过控制[(％C)+5.16(％P)+3.47(％S)]×[1.21(％Mn)+6.73(％Si)]≤0.49、(％Als)/[(％N)‑0.292(％Ti)]≥12及Ca处理，Ca/S比控制在1.0～3.0，且(％Ca)×(％S)^0.28≤2.5×10^－3等冶金技术手段；制造方法采用优化TMCP工艺，使成品钢板的显微组织为细小的等轴铁素体+弥散分布的贝氏体，且贝氏体镶嵌在等轴铁素体晶粒之中，显微组织平均晶粒尺寸在20μm以下，钢板获得高强度、优良的抗冲击断裂特性(即优良的塑韧性)、优良的焊接性(尤其大热输入焊接性)。

技术领域

本发明涉及到一种优良抗冲击断裂的钢板及其制造方法，其屈服强度≥355MPa、抗拉强度≥490MPa、-40℃横向冲击韧性KV₂≥100J、均匀延伸率≥28、抗冲击断裂的钢板。

背景技术

众所周知，低碳(高强度)低合金钢是最重要工程结构材料之一，广泛应用于石油天然气管线、海洋平台、造船、桥梁结构、锅炉容器、建筑结构、汽车工业、铁路运输及机械制造之中；低碳(高强度)低合金钢性能取决于其化学成分与制造工艺，其中强度、韧性、塑性及焊接性是低碳(高强度)低合金钢最重要的性能，它最终决定于成品钢材的显微组织状态。

随着冶金科技、现场控制技术不断地向前发展，人们对高强钢的韧性、塑性、焊接性提出更高的要求；即钢板在低温状态下，具有高强度、高延伸率、高止裂特性(即抗脆性断裂及塑性失稳断裂能力)的同时，钢板焊接性能优良、可大热输入高效率焊接；并且在较低的制造成本条件下，大幅度地提高钢板的综合机械性能和使用性能，以减少钢材的用量节约成本，减轻钢构件的自身重量、稳定性和安全性，更为重要的是为进一步提高强钢冷、热加工性及服役过程中的安全可靠性；目前日韩、欧盟及北美范围内掀起了发展新一代高性能钢铁材料的研究高潮，力图通过合金组合设优化计与新一代在线形变热处理工艺技术相结合，获得更好的显微组织(第二相组成、比例、尺寸、形貌及分布等)，超细化显微组织与亚结构。在不增加贵重合金元素(如Cu、Ni、Mo、V等)条件下，通过合金组合优化设计与新一代TMCP工艺技术相结合，获得优良的显微组织(第二相组成、比例、尺寸、形貌及分布等)及位错亚结构，从而得到更高的强韧性/强塑性匹配、更高延伸率尤其均匀延伸率(抗冲击断裂性能)和更优良的焊接性。