无镍高韧性80公斤级高强钢及其制造方法

摘要

一种无镍高韧性80公斤级高强钢及其制造方法，采用超低C－超低Si－中Mn－(Ti＋V＋B)微合金钢的成分体系作为基础，适当提高钢中酸溶Als含量，且Als≥10×[(%Ntotal)－0.292(%Ti)]，Mn/C≥12，(%C)×(%Si)≤0.01、[(%Cr)+1.3(%Mo)]×[(%V)+(%C)]≥0.087，Ca处理，且Ca/S比1.00～3.00，(%Ca)×(%S)0.18≤2.5×10-3，F×DI指数×ζ≥2.0×成品钢板厚度，ζ为在线DQ淬透性贡献因子、F为B元素淬透性贡献因子，优化DQ(TMCP)＋离线回火工艺(T)，钢板显微组织为细小低碳回火马氏体＋回火下贝氏体，平均晶团尺寸20μm以下，获得优良的强塑性、强韧性，特别适用于水电压力水管、钢岔管、涡壳、海洋平台、大型工程机械等大型钢结构及设备。

主权项

无镍高韧性80公斤级高强钢，其成分重量百分比为：C：0.07%～0.12%Si：≤0.10%Mn：1.00%～1.50%P：≤0.013%S：≤0.0030%Cr：0.40%～0.70%Mo：0.20%～0.50%B：0.0010%～0.0018%Ti：0.008%～0.015%Als：0.025%～0.060%V：0.025%～0.055%N：≤0.0060%Ca：0.001%～0.003%其余为Fe和不可避免的夹杂；且上述元素含量必须同时满足如下关系：C、Mn当量之间的关系：Mn/C≥12；(%C)×(%Si)≤0.01；Als、Ti与N之间的关系：Als≥(Mn/C)×[(%Ntotal)－0.292(%Ti)]，以确保钢中固溶[B]≥6ppm，且AlN以细小弥散状态析出，改善钢板低温韧性及沿板厚方向钢板力学性能均匀；[(%Cr)+1.3(%Mo)]×[(%V)+(%C)]≥0.087；Ca与S之间的关系：Ca/S在1.00～3.00之间且(%Ca)×(%S)0.18≤2.5×10‑3；有效淬透性指数Deff＝F×DI×ζ≥2.00×t，其中，ζ为在线DQ淬透性贡献因子，ζ取值1.2；F为B元素淬透性贡献因子，当钢中存在固溶[B]时且[B]≥5ppm时，F取1.2；t为成品钢板厚度，mm；DI=0.367(%C)0.5[1+0.7(%Si)][(1+3.33(%Mn)][(1+0.35(%Cu)][(1+0.36(%Ni)][(1+2.16(%Cr)][(1+3(%Mo)][(1+1.75(%V)][(1+ 1.77(%Al)]×25.4，单位，mm。