CN102337480A - 抗环境脆性及疲劳性能优良的超高强度钢板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

抗环境脆性及疲劳性能优良的超高强度钢板及其制造方法，其成分重量百分比为：C：0.20％～0.26％、Si：1.50％～1.90％、Mn：2.00％～2.60％、P≤0.013％、S≤0.0030％、Ni：0.15％～0.45％、Cr：0.75％～1.05％、Mo：0.05％～0.30％、Nb：0.007％～0.030％、Ti：0.007％～0.025％、Ca：0.0010％～0.0040％、余铁和不可避免的夹杂。本发明在无需添加任何设备及设备改造的情况下，采用廉价的C-Si-Mn-Cr成分体系，添加少量的奥氏体稳定化元素Ni，通过控制轧制及低温回火工艺相结合，使钢板显微组织为均匀细小的无碳化物贝氏体/马氏体+少量稳定性高的残余奥氏体，抗拉强度≥1350MPa、屈服强度≥1150MPa、延伸率≥8％及0℃夏比冲击韧性≥34J。

Description

抗环境脆性及疲劳性能优良的超高强度钢板及其制造方法

技术领域

本发明涉及到超高强度钢板及其制造方法，特别涉及一种抗环境脆性及疲劳性能优良的超高强度钢板及其制造方法，钢板抗拉强度≥1350MPa、屈服强度≥1150MPa、延伸率≥8％及0℃夏比冲击韧性≥34J。

背景技术

众所周知，环境脆性与低疲劳性能(表现为疲劳极限随强度的升高发生离散分布状态，并出现低疲劳极限值)是超高强度钢板使用的两大世界性技术难题，为确保超高强度钢板使用过程中的安全可靠性，日本、韩国、欧盟、美国等发达国家把改善超高强度钢的环境脆性与疲劳性能作为新一代超级钢铁结构材料研究的核心问题之一加以研究，并尽力抢占该技术领域的制高点，中国“973”计划中也把改善超高强度钢的环境脆性与疲劳性能的研究作为重点推进工作，力争取得脱破；因此，改善超高强度钢的环境脆性与疲劳性能及低成本制造技术是新一代超级钢发展的方向。

现有抗拉强度1200MPa～1500MPa级别钢，主要成分体系为中C-Cr-Mo系与C-Cr-Mo-Ni系，代表牌号为35CrMo(VNb)、42CrMo(VNb)、40CrNiMo、AISI4340(40CrNiMo)、AISI4135(SCM435)等，在生产工艺上采用油淬+高温回火工艺生产；虽然钢获得超高强度，但是生产成本较高，易造成严重的环境污染(油淬所致)，更重要的是该类钢种存在以下致命缺点：

A.韧性不足，钢的强韧性、强塑性匹配性很差；参见《清华大学贝氏体钢研究及推广中心资料》；

B.疲劳极限离散，导致超高强度钢抗疲劳性能下降；参见《日本机械学会论文集》，1898，45～50；《高强度及超高强度钢》，机械工业出版社，1988，98)；

C.延迟断裂抗力低下，对环境脆性敏感。(参见《热处理》，1995，35(3)，133～137；《日刊工业新闻》，1989，67)。

为改善超高强度钢上述3个致命缺陷，北京钢铁研究总院采用在42CrMo钢的基础上提高钼含量和添加钒，使得该钢在550℃以上温度回火时仍能获得1500MPa级的强度水平；同时具有良好的塑韧性；通过降低磷、硫、硅和锰的含量，并利用钒的MC型碳化物的氢陷阱作用及钒、铌的细化晶粒作用改善了钢的耐延迟断裂性能；通过降低磷、硫、硅和锰等元素的含量改善了钢的冷加工性能。(参见《钢铁研究学报》，2003(4)，30～33；钢铁，2002(3)，37～42；《机械工程材料》，2002(11)，1；《机械工程材料》，2001(3)，28)。

西北工业大学的康沫狂教授通过合理的合金化，在加入含有阻碍碳化物析出元素(如铝、硅)的钢中，贝氏体组织在转变过程中出现明显的阶段性，转变的初期阶段，形成的贝氏体由贝氏体铁素体(BF)和分布于BF基体片条之间和BF基体片条内的残余奥氏体(AR)组成，康沫狂等称之为“准贝氏体”组织；当残余奥氏体(AR)分布于BF基体片条之间时称为准上贝氏体，分布于BF基体之上时称为准下贝氏体，准贝氏体钢中的贝氏体铁素体(BF)是碳的过饱和固溶体，具有较高的强度和韧性；准贝氏体钢组织中虽然没有碳化物的弥散强化，但准贝氏体组织中的贝氏体铁素体固溶强化可以达到很高的级别；由于贝氏体转变的强韧性不决定于其形状，主要决定于是否有碳化物析出和残余奥氏体的稳定性，因此形成无碳化物贝氏体和残余奥氏体并保持奥氏体组织稳定性能实现准贝氏体钢高的强韧性，显著改善典型贝氏体组织的强韧性，为发展贝氏体钢开辟了新的途径。(参见《金属热处理》，1995，12，4～5；《钢铁》，2000，35(2)，47～50；《兵器材料科学与工程》，2002，(1)，61；《兵器材料科学与工程》，1998，(3)，60)。

清华大学方鸿生教授采用特殊的贝氏体显微组织设计，改善中碳超高强度钢的强韧性匹配、抗环境脆性及疲劳性能，但是钢的韧性仍然较低，对钢在使用过程中存在较大的风险。参见中国专利CN86103009、CN03150091.9、CN98124899.3、ZL03124268、ZL200610078770、ZL00124468。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗环境脆性及疲劳性能优良的超高强度钢板及其制造方法，在无需添加任何设备及设备改造的情况下，采用廉价的C-Si-Mn-Cr成分体系，添加少量的奥氏体稳定化元素Ni，通过合金元素的组合设计与控制轧制及低温回火工艺相结合，使钢板显微组织为均匀细小的无碳化物贝氏体/马氏体+少量稳定性高的残余奥氏体复相组织，实现超高强度的同时，钢板的冲击韧性、抗环境脆性、抗疲劳性能也同样优异，钢板抗拉强度≥1350MPa、屈服强度≥1150MPa、延伸率≥8％及0℃夏比冲击韧性≥34J；且实现低成本制造，这对于资源相对缺乏的国家和地区实现可持续发展显得尤其重要；本发明钢板在工程机械、矿山机械、铁路道岔等方面广泛使用。

大量研究均表明：马氏体、贝氏体中的碳化物对韧性有不利影响，原因在于碳化物的存在将促进裂纹的形成与发展，甚至成为孔洞的形核处，恶化钢的韧性，特别是在较高温度下相变得到的上贝氏体组织，碳化物的这种有害作用更加明显；中C-Mn-B贝氏体钢中添加适量的Si可获得无碳化物贝氏体/马氏体复相组织。在奥氏体的冷却过程中，适量Si的存在将强烈抑制碳化物的析出，使生成的贝氏体铁素体中无碳化物析出；同时，由于贝氏体铁素体溶碳量很少，生成时要向母相排碳，使周围的奥氏体富碳，Ms点降低到室温以下，最终形成残余奥氏体存在于贝氏体铁素体片条间及片条内的无碳化物贝氏体/马氏体复相组织；但是过高的Si含量会使高温区转变曲线左移及中温贝氏体区转变右移，因此为得到贝氏体钢，须有合适的Si含量；不同的化学成分，尤其是不同碳含量的钢，适宜的Si含量是不一样的。

含Si贝氏体钢中残余奥氏体有块状和薄膜状两种存在形式，对性能的影响与其含量、形态及分布相关。分布于贝氏体铁素体片条间或者片条内的薄膜状残余奥氏体具有优良的机械稳定性和热稳定性，能提高钢的韧性，而呈块状的残余奥氏体稳定性较差，对钢的韧性不利。

块状残余奥氏体在外力作用下，转变为高碳、未回火的孪晶马氏体(马氏体中可能存在微裂纹)而降低钢的韧性。薄膜状残余奥氏体具有良好的机械稳定性和热稳定性，显著提高材料的韧性，这是因为，裂纹在马氏体基体内的扩展过程中较少分支或者裂纹尖端钝化现象，裂纹扩展路径较为平直，相应地，扩展速率较快；而在含有膜状残余奥氏体的贝氏体/马氏体复相组织中，裂纹扩展过程中遇到奥氏体薄膜时，由于奥氏体是面心立方结构，滑移系多，具有良好的塑性变形能力而发生钝化现象，降低了裂纹尖端强度因子，使裂纹扩展缓慢，并诱发裂纹发生分支、拐弯方式扩展，减轻了裂纹尖端应力集中的程度；由于裂纹的分支使主裂纹的扩展能量降低，从而降低了裂纹扩展速率(如图1所示)。研究表明：薄膜状残余奥氏体与块状奥氏体的量之比大于0.9时就能够得到良好的韧性，这可以通过加入适当的化学元素达到目的；此外，贝氏体/马氏体复相组织中，裂纹在从一个板条束扩展到另一个板条束时，其走向会发生大的转折。当裂纹前端与另一个板条束的界面相遇时，由于裂纹扩展的晶体学位向不利，因而会先沿着板条束界面扩展，调整位向后，仍沿裂纹的主方向扩展；裂纹在高Si钢中扩展时存在分支现象(如图1所示)；裂纹扩展过程中发生分支、拐弯时，主裂纹的尖端应力集中就会得到一定的缓解，并有受到阻碍扩展的可能；由于裂纹的分支与拐弯，裂纹尖端的应力相应地发生了分解，从而降低了主裂纹的扩展速率。因此，消除一般贝氏体钢中的碳化物而代之以膜状残余奥氏体，可使工作载荷下裂纹不致于在碳化物与基体间萌生及扩展，从而增加裂纹形成及扩展的能量，起到提高材料韧性的作用。

无碳化物贝氏体/马氏体超高强度钢是一种Mn-Si-Cr系高强钢，其Si(1.8％)的含量较高，贝氏体及马氏体的相转变点(Bs、Ms)受到很大影响，贝氏体开始相变温度Bs点上升，马氏开始相变温度Ms点下降，经奥氏体化自高温空冷至室温时，低碳下贝氏体将优先于原奥氏体析出，分割原奥氏体晶粒，使随后析出的马氏体板条细化，同时将使随后形成的相邻马氏体板条束的束界形成大角束界，使疲劳断裂中的“有效晶粒尺寸”减小；而单一马氏体组织的超高强钢板条屈氏体组织的相邻马氏体板条的束界常为小角束界，相比之下疲劳断裂中的“有效晶粒尺寸”较大，上述的组织特点导致无碳化物贝氏体/马氏体超高强度钢在疲劳裂纹形核以后的扩展过程中，将造成疲劳裂纹的取向变化，增加疲劳裂纹扩展的阻力，降低疲劳裂纹扩展速率，增加疲劳裂纹的扩展寿命，从而提高其疲劳强度；此外，束界及板条之间的残余奥氏体薄膜作为韧性相，当疲劳裂纹扩展到残余奥氏体薄膜时，裂纹裂尖发生钝化、裂纹弯折，极大地降低了疲劳裂纹扩展速度，提高了超高强度钢的抗疲劳性能。

无碳化物贝氏体/马氏体超高强度钢是显微组织是贝氏体/马氏体+少量高稳定性的残余奥氏体薄膜，从组织结构构成与特点可知，高Si含量使得残余奥氏体含量增加，且具有较高的热稳定性和机械稳定性，一方面由于残余奥氏体韧性好，可以阻碍氢致裂纹扩展；另一方面，残余奥氏体又可作为氢陷阱(奥氏体H的化学位很低，H一旦扩散进入奥氏体中便很难再扩散出来)，使钢中扩散氢含量大幅度减少，造成氢难于形成局部富集，显著提高抗氢脆能力(即环境脆性)。

本发明的技术方案是：

抗环境脆性及疲劳性能优良的超高强度钢板，其成分重量百分比为：

C：0.20％～0.26％

Si：1.50％～1.90％

Mn：2.00％～2.60％

P：≤0.013％

S：≤0.0030％

Ni：0.15％～0.45％

Cr：0.75％～1.05％

Mo：0.05％～0.30％

Nb：0.007％～0.030％

Ti：0.007％～0.025％

Ca：0.0010％～0.0040％

其余为铁和不可避免的夹杂；

且上述元素含量必须同时满足如下关系：

10≤(Mn当量)/C≤20，以保证钢板具有优良的塑韧性，其中Mn当量＝Mn+0.73Ni；

Si×C≥0.35％，确保残余奥氏体中，C的固溶量达到1.00％以上，保证残余奥氏体薄膜稳定性；

奥氏体稳定化指数A≥8.00％，其中A＝2.54+40.58％C+0.42(％Ni+％Mn)-2.64(％P+％S)-1.26(％Cr+Mo)-(％Si)，确保钢中残余奥氏体含量≥6.0％，增强残余奥氏体的稳定性。

Nb/Ti≥1.00，确保板坯加热过程中，Nb的碳氮化物成分固溶的同时，奥氏体晶粒不发生异常长大，实现控制轧制，保证贝氏体/马氏体板条束细小均匀，改善超高强度钢板强韧性匹配及疲劳性能；

Ca与S之间的关系：Ca/S在1.00～3.00之间且Ca×S^0.18≤2.0×10^-3，确保钢中夹杂物球化的同时，钢中夹杂物数量少、尺寸细小、分布均匀，改善超高强度钢板的疲劳性能及环境脆性。

在本发明的成分设计中：

C，是钢中最主要的强化元素，碳溶解在钢中形成间隙固溶体，起固溶强化的作用，间隙固溶体的C强化铁素体的效果最为显著。但是钢中随着C含量的降低，且当钢中含有强碳化物形成元素时，奥氏体化不充分就会形成分布不均匀的未溶碳化物，使得奥氏体化不均匀，降低奥氏体的稳定性，使淬透性降低；在低合金空冷贝氏体钢中，过高的碳含量对焊接性能不利，阻滞和推迟中温转变，使获得贝氏体组织的冷速范围变窄，不容易获得贝氏体组织。因此，空冷贝氏体钢的C含量小于0.30％，在保证钢板强度及残余奥氏体中能够富集足够C以稳定奥氏体的前提下，应尽可能降低碳含量，同时辅加合金元素来补充碳量引起的强度不足，综上所述，C合理的含量控制在0.20％～0.26％之间。

无碳化物贝氏体/马氏体组织的形成过程中，Si起到了十分重要的作用。C-Mn-Cr系合金在空冷的条件下可以获得下贝氏体/马氏体的复相组织，在上述合金体系中再进一步添加适量的Si元素，在贝氏体转变过程中，将贝氏体转变分为两个阶段。Si作为非碳化物形成元素，Si抑制渗碳体析出，因此在奥氏体分解过程中能够抑制下贝氏体中碳化物的析出，生成无碳化物析出的贝氏体铁素体，同时，由于贝氏体铁素体生成时向母相的排碳作用，其周围的奥氏体成为富碳的奥氏体膜，其Ms点降至室温以下，故可稳定的保留到室温，从而形成由贝氏体铁素体(BF)片条和膜状富碳残余奥氏体构成的无碳化物贝氏体；因此含Si贝氏体钢在一定冷却速度范围内冷却时，可形成无碳化物贝氏体；在较低温度下形成的针状无碳化物下贝氏体自原奥氏体晶内和晶界处形核呈分散分布，而分散分布的片状无碳化物贝氏体分割原奥氏体晶粒，细化马氏体束，改善钢的强韧性。在无碳化物贝氏体/马氏体复相结构中，残余奥氏体以膜状存在于BF片条之间和片条内。它一方面取代了碳化物(后者界面可能是疲劳裂纹源)，同时也相当于在精细及超精细结构单元与残余奥氏体薄膜之间存在类似大角度位向差的界面，细化了基本结构单元，从而提高了钢的韧性，为了实现上述功效，合理Si含量范围控制在1.50％～1.90％之间。

Mn，能够显著提高淬透性，改善热处理性能，强化基体和细化珠光体，从而提高钢的强度和硬度，采用Mn合金化，原因就在于其既能起到强化基体的作用，同时更重要的是其提高淬透性的相变强化作用，Mn的加入能使钢的C曲线明显的右移，强烈的增加钢的淬透性，以保证钢在空冷条件下可获得一定量的贝氏体组织。但是，由于在钢液的铸造冷却过程中，锰元素容易产生偏析，并可能在随后的产品中形成带状偏析组织；同时过量的Mn有降低钢的导热性，降低冷却速度的趋势，从而可能产生粗晶粒，恶化钢板的韧性与疲劳性能，因此钢中Mn含量不宜过高，综合上述分析，合理的Mn含量控制在2.00％～2.60％之间。

P，作为钢中有害夹杂对钢板的机械性能，尤其冲击韧性、延伸率、抗环境脆性及抗疲劳性能具有巨大的损害作用，理论上要求越低越好；但考虑到炼钢可操作性和炼钢成本，P含量需要控制在≤0.013％。

S，作为钢中有害夹杂对钢板的低温韧性具有很大的损害作用，更重要的是S在钢中与Mn结合，形成MnS夹杂物，在热轧过程中，MnS的可塑性使MnS沿轧向延伸，形成沿轧向MnS夹杂物带，严重损害钢板的冲击韧性、延伸率、抗环境脆性及抗疲劳性能，同时S还是热轧过程中产生热脆性的主要元素，理论上要求越低越好；但考虑到炼钢可操作性、炼钢成本和物流顺畅原则，S含量需要控制在≤0.0030％。

钢中添加一定含量的Ni元素可以增加钢的强度与韧性。这是因为Ni和C不形成碳化物，它是形成和稳定奥氏体，扩大γ相区的元素的主要合金元素之一。在这一点上类似于Mn元素，其加入会降低过冷奥氏体的相变温度，使钢的组织亚结构细化。Ni与铁以互溶的形式存在于钢中的α和γ相中，使之强化，并通过细化α相的晶粒，改善钢的低温性能，特别是韧性；因此，在Mn-Si-Cr系贝氏体钢中，Ni的加入除了进一步增加钢的淬透性保证在较宽的冷速范围内获得贝氏体组织外，更重要的是保证钢在具有高强度的同时具有高韧性；因此从理论上讲，钢中Ni含量在一定范围内越高越好，但是Ni是贵重元素，过多添加会造成成本上升，因此Ni含量控制在0.15％～0.45％。

Cr，能显著提高钢的淬透性，在奥氏体化条件充分时，加入一定的含量的Cr可以增大临界淬透性尺寸，与Mn类似，Cr的加入可以使Bs点降低较多，而Ms点降低较少，这样可以使得空冷时在获得一定量贝氏体的同时防止因为冷速过快而引起的开裂；C与Cr共同作用，可进一步降低Bs点，以保证在空冷过程中尽量避免出现粒状贝氏体和上贝氏体组织，得到下贝氏体组织并细化贝氏体尺寸，从而增加贝氏体铁素体基体的强度及韧性；因此适宜的Cr含量控制在0.75％～1.05％之间。

Mo，具有很好的提高淬透性的作用，其提高淬透性的作用仅次于Mn；在过冷奥氏体的冷却转变过程中，Mo对中温转变的推迟作用显著的低于高温转变，采用Mo合金化时还能起到消除回火脆性与提高韧性的作用，因此在新型空冷Mn系贝氏体钢中有时也加入一定量的Mo(＜0.40％)，以提高淬透性，进一步保证在较宽的连续冷却速度范围内获得贝氏体组织和抑制回火脆性的发生；但是Mo的价格昂贵，在获得类似性能的前提下，尽量少添加或不添加Mo对于钢的经济性十分重要。更为重要的是，低Si钢中Mo的韧化作用强于高Si钢，而中温回火条件下高Si钢中Mo的韧化作用则强于低Si钢；因此为了节约制造成本，有获得优良的韧性，Mo含量控制在0.05％～0.30％之间。

Nb，含量在0.007％～0.030％之间，以获得最佳的控轧效果，细小钢板晶粒，改善钢板韧性、抗环境脆性与抗疲劳性能。

Ti，含量在0.007％～0.025％之间。抑制均热和热轧过程中奥氏体晶粒长大，改善钢板韧性、抗环境脆性与抗疲劳性能。

对钢进行Ca处理，一方面可以进一步纯洁钢液，另一方面对钢中硫化物进行变性处理，使之变成不可变形的、稳定细小的球状硫化物、抑制S的热脆性、提高钢板的韧性、延伸率、抗环境脆性和抗疲劳性能与焊接性，此外采用Ca处理，改善高酸溶铝钢水的浇注；Ca加入量的多少，取决于钢中S含量的高低，Ca加入量过低，处理效果不大；Ca加入量过高，形成Ca(O，S)尺寸过大，脆性也增大，可成为断裂裂纹起始点，同时还降低钢质纯净度、污染钢液。

一般控制Ca含量按ESSP＝(wt％Ca)[1-1.24(wt％O)]/1.25(wt％S)，其中ESSP为硫化物夹杂形状控制指数，取值范围0.5～5之间为宜，因此Ca含量的合适范围为0.0010％～0.0040％。

本发明抗环境脆性及疲劳性能优良的超高强度钢板的制造方法，包括如下步骤：

1)冶炼、铸造

按上述成分冶炼，采用连铸工艺成板坯，连铸轻压下率控制在2％～5％之间，中间包浇注温度1530℃～1550℃；

2)板坯加热，加热温度1100℃～1200℃，板坯出炉后采用高压水除鳞；

3)轧制，采用两阶段轧制；

第一阶段为普通轧制，轧制道次压下率≥8％，累计压下率≥50％，确保形变金属发生动态/静态再结晶，细化奥氏体晶粒；

第二阶段采用未再结晶控制轧制，控轧开轧温度850～900℃，轧制道次压下率≥7％，累计压下率≥60％，终轧温度800℃～850℃，轧制后钢板自然空冷至室温；从轧制结束到回火热处理时间间隔控制在12小时内，以防止钢板变形而引起翘曲及超高强度钢氢致延迟裂纹；

4)回火

钢板回火温度控制在270～330℃之间；回火时间按炉内装料量而定，一般回火时间取2.0～3.0min/mm×t，t为钢板厚度，单位mm，钢板回火出炉后，自然空冷到室温。

根据本发明具有综合性能优异的钢板组织是均匀细小的回火板条下贝氏体/回火马氏体+少量稳定性高的残余奥氏体。

本发明的有益效果

与现有技术相比本发明无需规模的增加设备投资，无需采用调质工艺，通过廉价的C-Si-Mn-Cr成分体系，添加少量的奥氏体稳定化元素Ni，通过合金元素的组合设计与控制轧制及低温回火工艺相结合，使钢板显微组织为均匀细小的无碳化物贝氏体/马氏体+少量稳定性高的残余奥氏体复相组织，实现超高强度的同时，钢板的冲击韧性、抗环境脆性、抗疲劳性能也同样优异，且实现低成本制造，这对于资源相对缺乏的国家和地区实现可持续发展显得尤其重要；本发明钢板在工程机械、矿山机械、铁路道岔等方面广泛使用手段之一。

附图说明

图1为裂纹钝化于膜状残余奥氏体前端的示意图；

图2为本发明实施例3钢的显微组织(回火状态)。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

表1所示本发明实施例的成分，表2～表3为本发明实施例的制造方法，表4所示为本发明实施例的钢板性能实绩。

从图2可以看出，本发明钢的显微组织为均匀细小的无碳化物贝氏体/马氏体+少量稳定性高的残余奥氏体，从而实现超高强度的同时，钢板具有优良的冲击韧性、抗环境脆性、抗疲劳性能。

根据本发明，国内外具有连铸设备的钢铁企业，无需通过任何设备改造，就可以在中厚板轧机上实施，并且可以向所有具有连铸机和中厚板的钢铁企业推广。由于本发明技术无需通过任何设备改造，是一种切实可行的低成本超高强度钢板的生产方法。技术上具有很强的现实性和可操作性，具有很高的商业价值。

Claims (3)

1.抗环境脆性及疲劳性能优良的超高强度钢板，其成分重量百分比为：

C：0.20％～0.26％

Si：1.50％～1.90％

Mn：2.00％～2.60％

P：≤0.013％

S：≤0.0030％

Ni：0.15％～0.45％

Cr：0.75％～1.05％

Mo：0.05％～0.30％

Nb：0.007％～0.030％

Ti：0.007％～0.025％

Ca：0.0010％～0.0040％

其余为铁和不可避免的夹杂；

且上述元素含量必须同时满足如下关系：

10≤(Mn当量)/C≤20，其中Mn当量＝Mn+0.73Ni，保证钢板具有优良的冲击韧性；

Si×C≥0.35％，确保残余奥氏体，C的固溶量达到1.00％以上；

奥氏体稳定化指数A≥8.00％，其中A＝2.54+40.58％C+0.42(％Ni+％Mn)-2.64(％P+％S)-1.26(％Cr+Mo)-(％Si)，确保钢中残余奥氏体含量≥6.0％；

Nb/Ti≥1.00；

Ca与S的关系：Ca/S在1.00～3.00之间，且Ca×S^0.18≤2.0×10^-3。

2.如权利要求1所述的抗环境脆性及疲劳性能优良的超高强度钢板的制造方法，包括如下步骤：

1)冶炼、铸造

按上述成分冶炼，采用连铸工艺成板坯，连铸轻压下率控制在2％～5％之间，中间包浇注温度1530℃～1550℃；

2)板坯加热，加热温度1100℃～1200℃，板坯出炉后采用高压水除鳞；

3)轧制，采用两阶段轧制；

第一阶段为普通轧制，轧制道次压下率≥8％，累计压下率≥50％；第二阶段采用未再结晶控制轧制，控轧开轧温度850～900℃，轧制道次压下率≥7％，累计压下率≥60％，终轧温度800℃～850℃，轧制后钢板自然空冷至室温；从轧制结束到回火热处理时间间隔控制在12小时内，以防止钢板变形而引起翘曲及超高强度钢氢致延迟裂纹；

4)回火

钢板回火温度控制在270～330℃之间；回火时间按炉内装料量而定，一般回火时间取2.0～3.0min/mm×t，t为钢板厚度，mm，钢板回火出炉后，自然空冷到室温。

3.如权利要求2所述的抗环境脆性及疲劳性能优良的超高强度钢板的制造方法，其特征是，获得的钢板组织是均匀细小的回火板条下贝氏体/回火马氏体+少量稳定性高的残余奥氏体。

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