專利名稱：一種低應變時效敏感性焊接結(jié)構(gòu)用鋼及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接結(jié)構(gòu)工程用鋼及其制造方法，具體屬于屈強比小于O. 8的低應變時效敏感性焊接結(jié)構(gòu)用鋼及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明前，專利號為200680010439. 6的中國發(fā)明專利公開了一種熱軋鋼板及其制造方法和熱軋鋼板成形體，該發(fā)明鋼C O. 01 O. 2 %，Si彡O. 2 %，Mn彡3.0%， P ^ O. 1%, S ^ O. 02%, Al ^ O. 1%, O. 02%，其P、S雜質(zhì)元素含量高，且組織以馬氏體為主相，要求第二相鐵素體面積百分比在I. O 30%之間，鋼板強度級別較高，與本發(fā)明鋼具有本質(zhì)區(qū)別。另有專利號為200610124380. 5的中國發(fā)明專利公開了一種改善鋼板的低溫韌性和應變時效低溫韌性的方法，該發(fā)明鋼CS0. 10%, P、S雜質(zhì)元素含量高，鋼板強度級別低，且沒有對屈強比予以考慮，鋼材抗震性能差。還有專利號為201110282948. 7 的中國發(fā)明專利公開了一種具有_40°C應變時效高韌性鋼板及其生產(chǎn)方法，其C O. 09 O. 13%, Si O. 20 O. 50%, Mn I. 00 I. 50%, P 彡 O. 010%, S 彡 O. 003%, N O. 002 O. 005 %, Al O. 020 O. 060 %, Nb O. 03 O. 05 %，Ti O. 007 O. 020 %, Ni O. 20 O. 45%,Cu O. 15 O. 30%，該鋼含有較多的Cu、Ni元素，合金成本高，且鋼板必須進行正火處理，增加了工藝生產(chǎn)成本，鋼板強度級別也較低。專利號為200780043094. 9的中國發(fā)明專利公開了一種具有優(yōu)良的抗應變時效性的低屈服比雙相鋼管線鋼，其主要成分C O. 05 O. 12%，Nb O. 005 O. 03%,Ti O. 005 O. 02%, N O. 001% O. 01%, Mn O. 5 2. 0%，Si O. 01 O. 5%，還含有 Cu、Cr、Mo、Ni 等貴重合金元素，但該鋼含有較多的Mo、Cr、Cu、Ni，合金成本高；鋼板組織為鐵素體和珠光體、馬氏體、下貝氏體、粒狀貝氏體、上貝氏體、碳化物等多種組成，組織較復雜，對工藝要求極其嚴格，在大生產(chǎn)中難以控制；且屈強比也較高，鋼材抗震性能差。還有中國專利 200780018634. 8公開了一種抗應變時效性優(yōu)異的高強度管線管用鋼管和高強度管線管用鋼板以及它們的制造方法，其CO. 03 O. 07%,Si ( O. 6%,Mn I. 7 2. 5%,O. 015%, S ^ O. 003 %, Al ^ O. I %, Mo ^ O. 15 %, Ti O. 005 O. 03 %，N O. 001 O. 006 %，B O. 0006 O. 0025%，還含有Ni ^ I. 5%,Cu ^ I. 0%,Cr ^ I. 0%中的一種或兩種以上，該發(fā)明鋼的不足之處在于Mn、Mo、Cr、Cu、Ni等貴重合金含量高，另加入了淬透性元素B，冷卻速度快，因此其組織以貝氏體和馬氏體為主控組織，強度較高，且沒有對屈強比予以考慮， 與本發(fā)明鋼不同。專利號為201010251848. 3的中國發(fā)明專利公開了一種高鋼級大應變管線鋼和鋼管的制造方法，其 C O. 04 O. 08%,Mn I. 50 I. 90%,Si O. 15 O. 30%,P ( O. 010%,
S≤O. 003%, Al O. 005 O. 03%, Ca O. 002 O. 005%,O. 005%，還含有 Nb O. 01 O. 06%, Ti O. 015 O. 03%, V O. 01 O. 05%, Mo O. 15 O. 30%, Ni O. 15 O. 30%, Cu O. 15 O. 30%, Cr O. 15 O. 30%, B O. 001 O. 005%, Re O. 03 O. 05%，但該鋼 Mo、 Cu、Cr、Ni含量高，合金成本高，須回火處理，且應變時效敏感性系數(shù)僅要求不大于40 %，鋼板強度和屈強比也較高，綜上所述，該發(fā)明鋼與本發(fā)明鋼有本質(zhì)不同。還有中國發(fā)明專利 200910128934. 2公開了一種應變時效特性優(yōu)異的高強度厚壁鋼板及其制造方法，其成分C O. 10 O. 16%, Si O. 15 O. 30%, Mn I. 30 I. 60%, Al O. 015 O. 050%, Cu O. 15
O.35%,Ni O. 10 O. 30%,Mo O. 10 O. 25%,V O. 030 O. 050%,Nb O. 005 O. 015%, Ca O. 0005 O. 005%,N O. 002 O. 008%，該發(fā)明Mo、Cu、Cr、Ni含量高，并且有2個結(jié)晶的方位差為15°以上的大角晶界圍住的晶粒的平均當量圓直徑D為35 μ m以下，且根據(jù)結(jié)晶方位分布差測定的隨機晶界分率R為50面積％以上，后續(xù)還必須進行回火處理，因此，該發(fā)明鋼不僅合金和工藝成本高，而且生產(chǎn)難度極大，綜合考慮其化學成分、生產(chǎn)工藝以及強度級別均與本發(fā)明鋼不同。近年來，隨著國內(nèi)經(jīng)濟的高速發(fā)展和科學技術(shù)的進步，在超高層建筑、大型橋梁、 廠礦及體育場館等重大鋼結(jié)構(gòu)工程中大量使用高性能抗震鋼材，在降低鋼材消耗的同時， 還十分重視鋼材的安全系數(shù)和使用壽命。目前，國內(nèi)廣泛使用的高性能鋼材仍屬C-Mn鋼，這類鋼材在實施冷加工變形后， 經(jīng)過一定時間，將發(fā)生自然時效，造成鋼材強度和屈強比提高，韌性下降。也就是說，當鋼材發(fā)生應變時效后，鋼材的抗震性能下降，韌脆轉(zhuǎn)變溫度提高。在寒冷地帶，如果此時發(fā)生強烈地震，鋼材容易發(fā)生冷脆斷裂，造成建筑物倒塌。而我國在抗震結(jié)構(gòu)鋼的選用過程中，主要以鋼的靜強度為設(shè)計依據(jù)，對鋼材時效后強韌性的變化考慮較少。為了避免鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生驟然或意外脆性破壞，所選用的鋼材在使用條件下必須具有足夠的韌性儲備，因此，從鋼結(jié)構(gòu)工程的安全和使用壽命方面考慮，應將鋼材的應變時效敏感性納入結(jié)構(gòu)鋼的抗震性能指標。從上述所引用的現(xiàn)有技術(shù)可以看出，雖然發(fā)明鋼都具有一定的應變時效特性，但均沒有對鋼材的屈強比(抗震性能)予以考慮，導致發(fā)明鋼在兼顧應變時效時無法滿足鋼材的抗震性能要求，且以一定溫度下的沖擊值表示時，其值在100J以上，但并不能說明具有良好的低溫應變時效敏感性，因為與母材相比，其下降幅度較大，敏感性系數(shù)較高，即應變時效特性差，即使以敏感性系數(shù)表示，也僅要求不大于40%，此值不能滿足要求嚴格的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)要求，同時合金和工藝成本較高。為了改善應變時效特性，現(xiàn)有技術(shù)均對N含量有所限定，但對O、H含量沒有限定，而O、H對鋼材的性能有很大影響，鋼中O可以形成大量的氧化物夾雜物，惡化鋼材的低溫沖擊韌性，同時，這些氧化物可成為碳化物、氮化物等的形核核心，影響它們的分布和大小，進一步影響鋼材性能；鋼中H降低鋼的塑性，主要表現(xiàn)在延伸和斷面收縮，鋼含H易導致氫脆，屬于應變時效型脆性，即在應力作用下突然發(fā)生脆斷，主要沿晶界斷裂；鋼中自由N的增加，嚴重惡化焊接區(qū)的低溫韌性，提高鋼的低溫應變時效敏感脆性。因此，綜合考慮本發(fā)明鋼的特性，除了對N、0、H的含量進行限定外，還必須對其總量進行限定，以進一步改善鋼的低溫應變時效敏感性，結(jié)合特定成分與工藝的緊密結(jié)合，生產(chǎn)出一種低成本高強度低應變時效敏感性焊接結(jié)構(gòu)用鋼，以滿足現(xiàn)代大型橋梁、建筑、船舶、廠礦等重大鋼結(jié)構(gòu)工程的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種低溫應變時效敏感性系數(shù)由現(xiàn)有的40%降到20%及以下，抗震性能即屈強比ReL/Rm彡O. 80，并具有優(yōu)異的低溫韌性和焊接性能，且工序簡單，生產(chǎn)成本低，還易于大規(guī)模生產(chǎn)的高強度低應變時效敏感性焊接結(jié)構(gòu)用鋼及其生產(chǎn)方法。實現(xiàn)上述目的的措施一種低應變時效敏感性焊接結(jié)構(gòu)用鋼，其組分及重量百分比為C 0. 08
O.16%, Si 0. 15 O. 50%, Mn 1. 02 I. 80%, P ( O. 010%, S 彡 O. 005%, Nb 0. 012
O.045%, Ti 0. 005 O. 032%, Als 0. 015 O. 060%, Ca 0. 0015 O. 008%, [N] 10 40X 10^4%, [O] ( 20X 10^4%, [H] ( I. 5X10_4%，其余為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)；并滿足公式1.95% ( 6. OC+Mn 彡 2. 3 %, [N] +
+ [H] ( 50Χ1(Γ4 %, P+S ( O. 010%。其特征在于還添加有如下組分及重量百分比的Cr彡O. 15%或Mo彡O. 15%或 Cu ( O. 12%或其復合，并滿足 Cr+Mo+Cu < O. 15%。其特征在于當C的重量百分比含量在O. 14%^ C ( O. 16%時，添加重量百分比為 O. 12 O. 25%的 Ni。生產(chǎn)一種低應變時效敏感性焊接結(jié)構(gòu)用鋼的方法，其步驟I)冶煉及脫硫，并控制鋼水中的S < O. 002*%，潘層厚度< 50暈米；2)在鋼包進行處理，控制鋼包爐渣氧化鐵含量彡2% ；3)進行真空處理，鋼水中夾雜物上浮率至少控制在93% ；4)進行連鑄，并采用Ar封全程保護澆注；5)按照常規(guī)對鑄坯加熱及高壓除鱗；6)進行粗軋，并控制其終軋溫度在1030 1080°C，總壓下率在60 75%，軋制后的鋼板料厚度按(h+60)毫米控制，式中h表示以毫米為單位的鋼板產(chǎn)品厚度值；7)進行精軋，控制其開軋溫度控制在(980-h) ±5°C，式中h表示以毫米為單位的鋼板產(chǎn)品厚度值；8)進行層流冷卻，在層流冷卻前，先將鋼板擱置6 15秒；冷卻后，再將鋼板擱置 10 20秒，并控制其擱置后鋼板的表面溫度在600 780°C，鋼板表面溫差彡15°C ；9)自然冷卻至室溫。以下詳述本發(fā)明中化學成分限定量的理由本發(fā)明的C含量選擇在O. 08 O. 16%，C是提高強度的主要元素，對降低鋼的屈強比有利，但高的碳含量會惡化鋼的塑性、韌性、焊接性能以及增加碳偏析的傾向，影響鋼的冷熱加工性能；而當C含量低于O. 08%時，除了導致鋼材強度不足外，還引起屈強比的提高。因此，考慮鋼的綜合性能水平，將碳含量特限定為O. 08 O. 16%。本發(fā)明的Si含量選擇在O. 15 O. 50%, Si在鋼中的主要作用是固溶強化和脫氧。但Si含量過高，會顯著降低鋼的低溫韌性和焊接性能。綜合平衡鋼的強度和韌性，本發(fā)明中Si含量上限定為O. 50%。本發(fā)明的Mn含量選擇在I. 02 I. 80% ,Mn是確保鋼材強度和韌性不可或缺的元素。但Mn含量過高，則會形成較多的MnS夾雜物，降低鋼的低溫斷裂韌性，加大縱橫向性能差異。綜合考慮C和Mn在鋼中的作用，尤其是C和Mn對鋼材各項性能指標的不利影響， 同時為了確保滿足本發(fā)明鋼要求的綜合機械性能水平，特限定I. 95%^6. OC+Mn≤2. 3%。
本發(fā)明的P彡O. 010%、S彡O. 005%，P、S是鋼中的有害雜質(zhì)元素。高P易導致偏析，影響鋼的組織均勻性，降低鋼的韌性；s與Mn易形成MnS夾雜，對低溫韌性十分不利， 并造成性能的各向異性，同時嚴重影響鋼的應變時效。為了確保鋼中硫化物夾雜含量不大于100X 10_4%，進一步凈化鋼質(zhì)和提高鋼的綜合機械性能水平，特限定鋼中P、S的總量不超過 O. 010%。本發(fā)明的Nb含量選擇在O. 012 O. 045%, Nb是一種強碳化物形成元素，具有強烈的細化晶粒作用，能顯著提高奧氏體再結(jié)晶溫度，擴大軋制工藝范圍，有效避免混晶組織的出現(xiàn)，確保鋼材具有良好的的強韌性匹配。Nb在鋼中形成的碳氮化物顆粒，可有效抑制奧氏體晶粒的長大，提高強度和韌性，同時減少了鋼中游離C、N的含量，降低鋼的應變時效敏感性。本發(fā)明的Ti選擇在O. 005 O. 032%, Ti也是一種強碳氮化物形成元素，通過固碳和固氮，降低應變時效的影響。Ti的第二相質(zhì)點TiN、Ti (CN)顆?？捎行ё柚辜訜岷秃附舆^程中奧氏體晶粒長大，使晶粒細化，提高鋼的低溫韌性。Ti與Nb同時加入，會進一步提高鋼奧氏體再結(jié)晶溫度，擴大軋制工藝范圍。但Ti過高將降低母材的低溫韌性，因此，特限定Ti的上限為O. 032%。本發(fā)明的Als含量選擇在O. 015 O. 060%,Als常常作為脫氧元素加入鋼中。Als 與鋼中N結(jié)合形成AlN顆粒，減少鋼中游離N的濃度，降低鋼的應變時效敏感性，并通過晶粒細化作用提高鋼的強度和低溫韌性。Als超過O. 060%時，易引起鋼中Al的夾雜物增多， 降低鋼的純凈度，惡化鋼的低溫韌性。因此，考慮鋼的綜合性能指標，特將Als含量限定在
O.015 O. 060%。本發(fā)明N含量選擇在10 40X 1(Γ4%，Ν與鋼中Nb、Ti、Al、C等元素形成氮化物或碳氮化物，是使鋼材母材組織和焊接組織晶粒細化的重要元素。為充分發(fā)揮N的有益效果， N含量不得低于IOX 10_4%。但當N含量過量時，將導致鋼中自由N的增加，特別是嚴重惡化焊接區(qū)的低溫韌性，提高鋼的低溫應變時效敏感脆性，因此，N的含量需要在40Χ 10_4% 以下。O與H屬于鋼中的有害氣體，為確保鋼質(zhì)純凈度和鋼中氧化物夾雜的總量，改善鋼的低溫應變時效敏感性，需將O和H含量嚴格限制在較低水平。本發(fā)明鋼中過量的N、O、H都會對鋼材產(chǎn)生不利的影響，尤其是過量的N將嚴重影響鋼材的低溫應變時效韌性，而0、Η對鋼材的性能有很大影響，鋼中O可以形成大量的氧化物夾雜物，惡化鋼材的低溫沖擊韌性，同時，這些氧化物可成為碳化物、氮化物等的形核核心，影響它們的分布和大小，進一步影響鋼材性能；鋼中H降低鋼的塑性，主要表現(xiàn)在延伸和斷面收縮，鋼含H易導致白點和氫脆的出現(xiàn)，后者屬于應變時效型脆性，即在應力作用下突然發(fā)生脆斷，主要沿晶界斷裂。上述3種元素均影響鋼材的低溫沖擊韌性，進而影響鋼材的低溫應變時效特性。另外，本發(fā)明人通過大量試驗反復論證發(fā)現(xiàn)，在綜合考慮本發(fā)明鋼的基本性能外，要想獲得本發(fā)明要求的具有優(yōu)異抗震性能和低溫應變時效特性的焊接結(jié)構(gòu)高強度鋼材，除了對鋼中N、O、H的含量進行限定外，還必須對其總量進行限定，因此，本發(fā)明鋼特限定[Ν] +
+ [Η] ( 50X10-、。本發(fā)明的Ca含量選擇在O. 0015 O. 008%，Ca是脫氧元素，也是氧化物形成元素。鋼中添加適量的Ca將夾雜物球化，使夾雜物細化，有利于提高鋼的低溫韌性和HAZ韌性。但Ca含量低于O. 0015%時，起不到應有的有益效果；而Ca含量超過O. 008%時，則會形成許多大型的Ca的氧化物和硫化物夾雜，惡化鋼的綜合性能水平。本發(fā)明當C的重量百分比含量在O. 14%^ C ^ O. 16%時,還添加重量百分比為
O.12 O. 25%的Ni。由于Ni能有效提高鋼材的低溫韌性，顯著降低低溫應變時效傾向，提高鋼的應變時效低溫沖擊韌性。當鋼中O. 14%^ C彡O. 16%時，不但惡化鋼材的塑性、韌性和焊接性能，還會增加碳偏析的傾向，提高應變時效敏感性，為了改善鋼中C與鋼中位錯交互作用而引起的應變時效現(xiàn)象，因此添加O. 12 O. 25%的Ni，以確保鋼材具有優(yōu)異的低溫韌性、焊接性能和應變時效特性。本發(fā)明的Cr、Mo、Cu由于均具有強烈的固溶強化作用，為了平衡鋼的綜合性能和合金成本，特限定Cr+Mo+Cu < O. 15%。但總量過高時，則不僅會惡化鋼的低溫韌性，還增加鋼的生產(chǎn)成本。對于生產(chǎn)工藝中參數(shù)的控制原因首先控制S含量不大于O. 002%及控制渣層厚度不大于50mm，以免帶入轉(zhuǎn)爐，在氧
化氣氛下造成硫含量回升。在粗軋階段，并控制其終軋溫度在1030 1080°C，總壓下率在60 75%，軋制后的鋼板料厚度按(h+60)毫米控制，式中h表示以毫米為單位的鋼板產(chǎn)品厚度值；在精軋，控制其開軋溫度控制在(980-h) ±5°C，式中h表示以毫米為單位的鋼板產(chǎn)品厚度值； 在層流冷卻階段，在層流冷卻前，先將鋼板擱置6 15秒；冷卻后，再將鋼板擱置10 20 秒，并控制其擱置后鋼板的表面溫度在600 780°C，鋼板表面溫差< 15°C。本方明鋼對于軋制工藝各參數(shù)的限定理由粗軋采用高溫大壓下，總壓下率控制為60 75%，終軋溫度為1030 1080°C，目的是為了確保道次壓下量以及奧氏體晶粒的再次充分細化，確保鋼材的低溫韌性；粗軋后的鋼板料厚度按(h+60)毫米控制，結(jié)合精軋開軋溫度(980-h) ±5°C， 目的是為了確保精軋階段具有高的總下壓率以及鐵素體晶粒充分細化，進一步提高鋼板強度和低溫韌性，以使鋼板具有優(yōu)異的強韌性匹配和冷加工性能，從而有效改善低溫應變時效特性；根據(jù)精軋開軋溫度(980-h) ±5°C的限定，本發(fā)明鋼不需要限定精軋終軋溫度，大大提高軋制效率，充分發(fā)揮了軋機的產(chǎn)能潛力。鋼板在層流冷卻前等待6 15秒，目的主要是使鐵素體充分析出，而鐵素體屬軟相組織，在鐵素體和珠光體為主控組織的鋼中，屈強比隨鐵素體含量的增加而降低，因此，鋼中必須有足夠的鐵素體軟相組織，否則，快速冷卻導致晶粒的細化將提高鋼的屈強比，從而導致鋼板的屈強比大于O. 80，惡化鋼的抗震性能，為了確保屈強比不大于O. 80，特限定鋼板在層流冷卻前等待6 15秒，同時也使鋼板溫度充分均勻化，使冷卻后鋼板內(nèi)外溫度更加均勻，進一步改善鋼板的低溫韌性和應變時效特性； 層流均勻冷卻終止后等待10 20秒，控制鋼板此時表面溫度為600 780°C，溫差不大于 15°C，目的是限定層流冷卻時水管的上下水量比例分配，確保鋼板快速均勻冷卻，從而使自然冷卻更加均勻，更進一步確保鋼材的綜合性能。另外，為使鑄坯充分奧氏體化，須將上述鑄坯加熱至1250°C以上，需要特別指出的是鋼坯的加熱速率為7 15min/cm，優(yōu)選9 12min/cm，以提高鋼坯的加熱效率，又不至于因加熱速率過快使鋼坯出現(xiàn)裂紋甚至斷裂事故。為了確保鋼坯內(nèi)外溫度充分均勻，鋼坯必須在1160 1230°C溫度范圍內(nèi)保溫，保溫時間不得低于30min，但保溫時間過長將會造成奧氏體粗大，從而造成成品組織粗化，影響鋼材的綜合機械性能，因此保溫時間不得大于50min。為盡可能除盡鋼坯表面氧化鐵皮，將鋼坯出爐溫度控制為1140 1180°C，同時進行 I 2次高壓水除鱗，高壓水壓力為20 25MPa。經(jīng)本發(fā)明人反復試驗論證發(fā)現(xiàn)，嚴格采用上述限定成分和工藝參數(shù)生產(chǎn)的鋼板具有良好的強韌性匹配、優(yōu)異的焊接性能、抗震性能以及冷加工性能，特別是具有優(yōu)異的低溫應變時效特性，因此，得到的本發(fā)明鋼無需再進行任何復雜的熱處理工序，工藝流程更為簡單有效，生產(chǎn)成本低，在各冶金企業(yè)均可實施。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，低溫應變時效敏感性由現(xiàn)有的40%降到20%及以下甚至10%以下，抗震性能即屈強比ReVRm ( O. 80，具有優(yōu)異的低溫應變時效特性、抗震性能、 低溫韌性和焊接性能，且工序簡單，生產(chǎn)成本低，還易于大規(guī)模生產(chǎn)。
具體實施例方式下面對本發(fā)明予以詳細描述各實施例的試驗條件各實施及對比例的化學成分及重量百分比含量見表I ;各實施及對比例的主要工藝參數(shù)見表2，且按照以下步驟生產(chǎn)I)冶煉及脫硫，并控制鋼水中的S彡O. 002%，渣層厚度彡50毫米；2)進行鋼包處理，控制鋼包爐渣氧化鐵含量彡2% ；3)進行真空處理，鋼水中夾雜物上浮率至少控制在93% ；4)進行連鑄，并采用Ar封全程保護澆注；5)按照常規(guī)對鑄坯加熱及高壓除鱗6)進行粗軋，并控制其終軋溫度在1030 1080°C，總壓下率在60 75%，軋制后的鋼板料厚度按(h+60)毫米控制，式中h表示以毫米為單位的鋼板產(chǎn)品厚度值；7)進行精軋，控制其開軋溫度控制在(980-h) ±5°C，式中h表示以毫米為單位的鋼板產(chǎn)品厚度值；8)進行層流冷卻，在層流冷卻前，先將鋼板擱置6 15秒；冷卻后，再將鋼板擱置 10 20秒，并控制其擱置后鋼板的表面溫度在600 780°C，鋼板表面溫差< 15°C ；9)自然冷卻至室溫。各實施及對比例的試驗檢測結(jié)果見表3。表I各實施及對比例的化學成分及重量百分比含量列表
權(quán)利要求
1.一種低應變時效敏感性焊接結(jié)構(gòu)用鋼，其組分及重量百分比為c 0. 08 O. 16%， Si 0. 15 O. 50%,Mn 1. 02 I. 80%,P ( O. 010%,S ^ O. 005%,Nb 0. 012 O. 045%, Ti 0. 005 O. 032%,Als 0. 015 O. 060%,Ca 0. 0015 O. 008%, [N] :10 40X 10_4%，[O]( 20X 10^4%, [H] ( I. 5X 10_4%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；并滿足公式1. 95%^ 6. OC+Mn ^ 2. 3%, [N] +
+ [H] ( 50X10_4%,P+S ( O. 010%。
2.如權(quán)利要求I所述的一種低應變時效敏感性焊接結(jié)構(gòu)用鋼，其特征在于還添加有如下組分及重量百分比=Cr彡O. 15 %或Mo彡O. 15 %或Cu彡O. 12 %或其復合，并滿足 Cr+Mo+Cu 彡 O. 15%。
3.如權(quán)利要求I所述的一種低應變時效敏感性焊接結(jié)構(gòu)用鋼，其特征在于當C的重量百分比含量在O. 14%^ O. 16%時，添加重量百分比為O. 12 O. 25%的Ni。
4.生產(chǎn)上述權(quán)利要求I至3所述的一種低應變時效敏感性焊接結(jié)構(gòu)用鋼的方法，其步驟1)冶煉及脫硫，并控制鋼水中的S彡O.002%，渣層厚度彡50毫米；2)在鋼包進行處理，控制鋼包爐渣氧化鐵含量<2% ；3)進行真空處理，鋼水中夾雜物上浮率至少控制在93%；4)進行連鑄，并采用Ar封全流程保護澆注；5)按照常規(guī)對鑄坯加熱及高壓水除鱗；6)進行粗軋，并控制其終軋溫度在1030 1080°C，總壓下率在60 75%，軋制后的鋼板料厚度按(h+60)毫米控制，式中h表示以毫米為單位的鋼板產(chǎn)品厚度值；7)進行精軋，控制其開軋溫度控制在(980-h)±5°C，式中h表示以毫米為單位的鋼板產(chǎn)品厚度值；8)進行層流冷卻，在層流冷卻前，先將鋼板擱置6 15秒；冷卻后，再將鋼板擱置10 20秒，并控制其擱置后鋼板的表面溫度在600 780°C，鋼板表面溫差< 15°C ；9)自然冷卻至室溫。
全文摘要
本發(fā)明涉及屈強比小于0.8的低應變時效敏感性焊接結(jié)構(gòu)用鋼及生產(chǎn)方法。其組分及重量百分比為C0.08～0.16％，Si0.15～0.50％，Mn1.02～1.80％，P≤0.010％，S≤0.005％，Nb0.012～0.045％，Ti0.005～0.032％，Als0.015～0.060％，Ca0.0015～0.008％，[N]10～40×10-4％，[O]≤20×10-4％，[H]≤1.5×10-4％，并滿足公式1.95％≤6.0C+Mn≤2.3％，[N]+[O]+[H]≤50×10-4％，P+S≤0.010％。其步驟冶煉及脫硫；在鋼包處理；真空處理；連鑄；對鑄坯加熱及高壓除鱗；粗軋；精軋；層流冷卻；自然冷卻至室溫。本發(fā)明可使低溫應變時效敏感性由現(xiàn)有的40％降到20％及以下甚至10％以下，抗震性能即屈強比ReL/Rm≤0.80。
文檔編號C22C38/14GK102605246SQ20121006097
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者劉文斌, 張開廣, 童明偉, 董中波, 鄒德輝, 郭斌, 陳顏堂, 駱海賀 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司