CN110100027A - 具有优异的低温韧性的低屈服比的钢板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的方面涉及一种具有优异的低温韧性的低屈服比的钢板,该钢板包含以重量计的:0.05%至0.1%的碳(C)、0.3%至0.7%的硅(Si)、1.0%至2.0%的锰(Mn)、0.005%至0.04%的铝(Al)、0.04%至0.07%的铌(Nb)、0.001%至0.02%的钛(Ti)、0.05%至0.4%的铜(Cu)、0.1%至0.6%的镍(Ni)、0.01%至0.08%的钼(Mo)、0.001%至0.008%的氮(N)、0.015%或更少的磷(P)、0.003%或更少的硫(S)、剩余部分的铁(Fe)和不可避免的杂质,其中显微组织包含以面积分数计的80%至92%的铁素体和8%至20%的MA(马氏体/奥氏体的混合组织),以等效圆直径测量的MA的平均尺寸为3μm或更小。
Description
技术领域
本公开涉及具有优异的低温韧性的低屈服比的钢板及其制造方法。
背景技术
除了用于造船和海事结构的钢材之外,在需要可成形性和抗震性的工业领域应用中,需要开发除了具有相当的低温韧性之外还具有相对较低的屈服比的钢材。
由于具有相对较低的屈服比的钢材在屈服强度与抗拉强度之间具有很大差异,因此这种钢材具有相对较高的可成形性,并且钢材的塑性变形的开始可能被延迟直到发生断裂,由于在延迟期间吸收能量,使得可以防止由外力引起的塌陷。另外,即使当结构变形时,也可以在塌陷之前修复该结构,以防止由于结构破损而损害性能和人的生命。
已经开发了用于制造具有两相组织的钢材的技术,以保证相对较低的屈服比。具体地,通过形成作为第一相的软质铁素体和作为第二相的马氏体、珠光体或贝氏体而实现了相对较低的屈服比。
然而,相对较硬的第二相可能降低冲击韧性,并且由于碳的含量增加从而形成第二相,因此焊接区的韧性可能劣化。因此,在相对较低的温度下可能存在组织中可能出现脆性部分的问题。
因此,专利文献1中已经公开了一种用于保证相对较低的屈服比和相当的低温韧性的技术。
在专利文献1中,通过构造为包含2体积%至10体积%量的MA(马氏体/奥氏体的混合组织)和90体积%或更高量的针状铁素体的显微组织,保证了相对较低的屈服比和相对较高的低温韧性。
在专利文献1中,可以保证约0.8的屈服比,但是由于不能保证相对较低的屈服比,因此可能不足以确保抗震性。因此,为了确保更低的屈服比,需要开发具有相对较低的屈服比和相当的低温韧性的相对较高强度的钢板及其制造方法。
(现有技术文献)
(专利文献1)韩国专利公开No.2013-0076577
发明内容
技术问题
本公开的一方面是提供一种具有优异的低温韧性的低屈服比的钢板及其制造方法。
本公开的方面不限于上述方面。通过以下描述,本领域技术人员将清楚地理解本公开的上述方面和其他方面。
技术方案
根据本公开的一方面,一种具有优异的低温韧性的低屈服比的钢板,包含以重量计的:0.05%至0.1%的碳(C)、0.3%至0.7%的硅(Si)、1.0%至2.0%的锰(Mn)、0.005%至0.04%的铝(Al)、0.04%至0.07%的铌(Nb)、0.001%至0.02%的钛(Ti)、0.05%至0.4%的铜(Cu)、0.1%至0.6%的镍(Ni)、0.01%至0.08%的钼(Mo)、0.001%至0.008%的氮(N)、0.015%或更少的磷(P)、0.003%或更少的硫(S)、剩余部分的铁(Fe)和不可避免的杂质,
其中,低屈服比的钢板的显微组织包含以面积分数计的80%至92%的量的铁素体和8%至20%的量的MA(马氏体/奥氏体的混合组织),其中当以等效圆直径测量时,MA具有3μm或更小的平均尺寸。
根据本公开的一方面,一种用于制造具有优异的低温韧性的低屈服比的钢板的方法包括:将板坯加热至1050℃至1200℃的温度,该板坯包含以重量计的:0.05%至0.1%的碳(C)、0.3%至0.7%的硅(Si)、1.0%至2.0%的锰(Mn)、0.005%至0.04%的铝(Al)、0.04%至0.07%的铌(Nb)、0.001%至0.02%的钛(Ti)、0.05%至0.4%的铜(Cu)、0.1%至0.6%的镍(Ni)、0.01%至0.08%的钼(Mo)、0.001%至0.008%的氮(N)、0.015%或更少的磷(P)、0.003%或更少的硫(S)、剩余部分的铁(Fe)和不可避免的杂质;
以使得精轧终止温度在760℃至850℃的范围内的方式对经加热的板坯进行热轧以获得热轧钢板;
以5℃/s或更高的冷却速率将热轧钢板进行冷却至450℃或更低的温度;以及
将经冷却的热轧钢板加热至850℃至960℃的温度之后,进行正火热处理,将热轧钢板保持[1.3t+(10~30)]分钟。
(其中,t是指以毫米(mm)计的热轧钢板的厚度。)
另外,本公开的上述方面不包括本公开的所有方面或特征。从以下对示例性实施方案的描述将清楚地理解本公开的其他方面或特征以及效果。
有益效果
根据本公开的一方面,可以确保相对较低的屈服比和优异的低温韧性,特别地,可以保证在0.65或更小的范围内的低屈服比、相对较高的可成形性、和相对较高的抗震性。因此,钢板不仅可以应用于需要抗震性的工业领域,比如建筑、建筑和土木工程,而且还可以应用于造船和海事结构用钢材。
附图说明
图1是发明例的试验序号1在正火热处理之前的显微组织照片。
图2是发明例的试验序号1在正火热处理之后的显微组织照片。
图3是比较例的试验序号9在正火热处理之后的显微组织照片。
图4是比较例的试验序号10在正火热处理之后的显微组织照片。
具体实施方式
在下文中,将详细描述本公开的实施方案。然而,可以以许多不同的形式举例说明本公开,并且本公开不应当被解释为限于本文中所阐述的具体实施方案。相反,提供这些实施方案是为了使本公开彻底和完整,并且将本公开的范围完全传达给本领域技术人员。
本公开的发明人已经认识到,尽管通过现有技术中的约0.8的屈服比在某种程度上确保了可成形性,但是相关技术中能够获得的屈服比水平不够低来保证抗震性。因此,本发明人进行了深入研究以解决该问题。
结果,本发明人已经发现了以下内容:为了实现相对较低的屈服比,基材与第二相之间的相对较高的硬度差异的增加以及MA(马氏体/奥氏体的混合组织)的相对均匀分布是有利的;而在专利文献1的情况下,作为基材的针状铁素体与MA之间的硬度差异不足,并且MA沿着晶界形成并且是粗大的,从而不能获得足够低的屈服比。
本发明人已经发现,通过使铁素体形成为基材的显微组织并且使相对细小的MA相沿着铁素体晶界以及在铁素体晶粒中均匀分布,可以获得0.65或更小的屈服比,并且可以通过在进行正火热处理之前将组织调节成具有贝氏体以获得该组织;然后,基于以上所述,本发明人完成了本公开。
具有优异的低温韧性的低屈服比的钢板
在下文中,将根据本公开的一个实施方案详细描述具有优异的低温韧性的低屈服比的钢板。
根据本公开的一个实施方案,具有优异的低温韧性的低屈服比的钢板包含以重量计的:0.05%至0.1%的碳(C)、0.3%至0.7%的硅(Si)、1.0%至2.0%的锰(Mn)、0.005%至0.04%的铝(Al)、0.04%至0.07%的铌(Nb)、0.001%至0.02%的钛(Ti)、0.05%至0.4%的铜(Cu)、0.1%至0.6%的镍(Ni)、0.01%至0.08%的钼(Mo)、0.001%至0.008%的氮(N)、0.015%或更少的磷(P)、0.003%或更少的硫(S)、剩余部分的铁(Fe)和不可避免的杂质,
其中,该低屈服比的钢板的显微组织包含以面积分数计的80%至92%的量的铁素体和8%至20%的量的MA(马氏体/奥氏体的混合组织),其中,当以等效圆直径测量时,MA具有3μm或更小的平均尺寸。
首先,将详细描述本公开的合金组成。在下文中,除非另有说明,否则每种元素的含量以重量%给出。
碳(C):0.05%至0.1%
在本公开中,C可以是导致固溶强化的元素并且作为Nb等的碳氮化物而存在。因此,C可以保证抗拉强度。
当C的含量小于0.05%时,上述效果不充分。当C的含量大于0.1%时,MA粗化,形成珠光体,从而使低温下的冲击特性劣化并且使得难以充分形成贝氏体。因此,C的含量优选地为0.05%至0.1%。
此外,C含量的更优选的下限可以为0.055%,C含量的进一步更优选的下限可以为0.06%。此外,C含量的更优选的上限可以为0.095%,C含量的进一步更优选的上限可以为0.09%。
硅(Si):0.3%至0.7%
可以添加Si以协助Al使钢水脱氧并确保屈服强度和抗拉强度。本公开中,Si还可以是用于控制期望的MA分数的元素。
当Si的含量小于0.3%时,上述效果不充分。当Si的含量大于0.7%时,由于MA的粗化,冲击性能可能劣化,并且焊接特性可能劣化。因此,Si的含量优选地为0.3%至0.7%。
此外,Si含量的更优选的下限可以为0.35%,Si含量的进一步更优选的下限可以为0.4%。此外,Si含量的更优选的上限可以为0.65%,Si含量的进一步更优选的上限可以为0.6%。
锰(Mn):1.0%至2.0%
Mn可以是通过固溶强化而极大地有助于强度增强效果以及有助于贝氏体形成的元素。
当Mn的含量小于1.0%时,上述效果不充分。当过量添加Mn时,Mn可能由于中心偏析而导致MnS夹杂物以及韧性的降低。因此,可以将Mn含量的上限设定为2.0%。因此,Mn的含量优选地为1.0%至2.0%。
此外,Mn含量的更优选的下限可以为1.1%,并且Mn含量的进一步更优选的下限可以为1.2%。此外,Si含量的更优选的上限可以为1.95%,并且Mn含量的进一步更优选的上限可以为1.9%。
铝(Al):0.005%至0.04%
Al可以是钢的主要脱氧剂,并且可以以0.005%或更高的量被添加。当Al的含量大于0.04%时,该效果可能饱和,并且Al2O3夹杂物的分数和尺寸可能增加,从而使低温韧性降低。
铌(Nb):0.04%至0.07%
Nb可以是保持在固溶状态下或在轧制或冷却期间析出碳氮化物,从而抑制再结晶、促进细小组织的形成并增大强度的元素。它也是控制本发明中所需MA分数的元素。
当Nb的含量小于0.04%时,上述效果可能不充分。当Nb的含量超过0.07%时,可能降低焊接后基材的韧性和钢板的韧性。
钛(Ti):0.001%至0.02%
Ti可以通过与氧或氮结合而形成析出物,从而抑制组织的粗化、有助于细化并提高韧性。
当Ti的含量小于0.001%时,上述效果可能不充分。当Ti的含量超过0.02%时,可能形成粗大的析出物而导致断裂。
铜(Cu):0.05%至0.4%
Cu可以是不显著劣化冲击特性并且通过固溶强化和析出强化来提高强度的元素。为了充分提高强度,Cu必须以0.05%或更多的量来添加。当Cu的含量超过0.4%时,由于Cu热冲击,可能在钢板中形成表面裂纹。
镍(Ni):0.1%至0.6%
尽管通过增加Ni的含量不能获得显著的强度提高,但是Ni可以同时提高强度和韧性,并且可以通过降低Ar3温度来促进贝氏体的形成。
当Ni的含量小于0.1%时,上述效果可能不充分。当Ni的含量超过0.6%时,制造成本可能增加并且可焊性可能劣化。
钼(Mo):0.01%至0.08%
作为奥氏体稳定化元素的Mo可以具有增加MA量的作用,并且可以在提高强度方面发挥重要作用。另外,Mo可以防止热处理过程期间强度的降低,并且可以促进贝氏体的形成。
由于Mo可能是昂贵的合金元素,因此可能存在当以相对大的量添加时生产成本增加的问题。因此,在本公开中,可以通过添加相对大的量的Si、Nb等来确保MA。在本公开的合金组成中,当以0.01%或更多的量添加Mo时,可以充分确保上述效果。当Mo的含量超过0.08%时,制造成本可能增加,并且焊接后的基材的韧性和供应管的韧性可能降低。
氮(N):0.001%至0.008%
N可以是用于提高强度和韧性的元素,因为N与诸如Ti、Nb、Al等元素一起形成析出物,因此当加热板坯时可能导致细小奥氏体的形成。当N的含量小于0.001%时,上述效果可能不充分。当N的含量大于0.008%时,在高温下可能形成表面裂纹,并且析出后保持为原子状态的N可能降低韧性。
磷(P):0.015%或更少
作为杂质的P可能引起晶界偏析,因此可能使钢脆化。因此,重要的是控制P含量的上限。优选地,可以将P含量的上限控制成0.015%或更少。
没有特别限制P含量的下限,但可以排除0%。
硫(S):0.003%或更少
S可以是主要与Mn结合形成MnS夹杂物的杂质,该MnS夹杂物是降低低温韧性的因素。因此,重要的是控制S含量的上限。优选地,可以将S含量的上限控制成0.003%或更少。
没有特别限制S含量的下限,但可以排除0%。
本公开的钢板的其他组分是铁(Fe)。钢板中可能不可避免地包含原料或制造环境的杂质,并且不能从钢板上除去这些杂质。这些杂质对于制造工业中的普通技术人员来说是公知的,因此在本公开中将不给出对杂质的具体描述。
在下文中,将详细描述根据本公开的一个方面的具有优异的低温韧性的低屈服比的钢板的显微组织。
根据本公开的一个方面,具有优异的低温韧性的低屈服比的钢板的显微组织可以包含以面积计的:80%至92%的量的铁素体和8%至20%的量的MA(马氏体/奥氏体的混合组织),其中,当以等效圆直径测量时,MA具有3μm或更小的平均尺寸。在下文中,除非另有说明,否则显微组织的分数是指面积分数。
铁素体可以保证基本的韧性和强度,并且优选的是,铁素体分数为80%或更高。另外,为了保证足够的MA的形成,优选地,铁素体的分数的上限为92%。此外,钢板的铁素体可以不包含针状铁素体。由于针状铁素体与MA之间的硬度差异相对较小,因此针状铁素体不能保证足够低的屈服比。
当MA的分数小于8%时,可能难以获得0.65或更小的范围内的低屈服比,并且当MA的分数大于20%时,冲击韧性可能降低,并且延伸率可能下降。另外,当以等效圆直径测量的MA的平均尺寸大于3μm时,MA可能主要沿晶界形成,从而难以保证MA的均匀分布和相对较低的屈服比。
钢板中可以包含除铁素体和MA之外的不可避免的相,并且这些相可以不被排除。例如,珠光体可以以1或更小的面积%包含在钢板中。
在这种情况下,为了保证相对较低的屈服比特性和相当的低温韧性,除了如上所述地调节MA的分数和尺寸之外,优选的是,当在本公开的钢板上绘制100μm长的直线时,MA存在于直线上的五(5)个位点至十三(13)个位点上。例如,当在具有100μm×100μm的尺寸的显微组织照片上垂直或水平地绘制若干直线时,MA可以平均存在于每条直线上的五(5)个位点至十三(13)个位点处。沿着晶界形成的MA主要导致断裂萌生,并且当满足上述条件时,由于MA沿着晶界的分布以及在晶粒中的分布是均匀的,因此可以获得相对较低的屈服比。
另外,存在于铁素体晶粒中的MA与沿着铁素体晶界存在的MA的比可以是1:3至1:10。该比是指MA位点的数目的比,并且当该比在上述范围内时,MA可以以0.5面积%至5面积%的量均匀地存在于铁素体晶粒中。
另外,钢板的铁素体可以具有以等效圆直径测量的在20μm或更小的范围内的平均尺寸。当铁素体的平均尺寸超过20μm时,可能难以确保足够的韧性和强度。
同时,根据本公开的一个实施方案的钢板是通过正火热处理而处理的钢板,并且在正火热处理之前的钢板的显微组织可以具有50面积%至90面积%的量的贝氏体。由于热处理前的钢板的组织具有含有碳化物的贝氏体,因此在热处理之后,MA可以沿着晶界以及在晶粒中均匀地分布。因此,热处理之前的钢板的显微组织优选地具有50面积%至90面积%的量的贝氏体。
另外,根据本公开的实施方案的钢板可以具有0.5至0.65范围内的屈服比和在-40℃的100J或更大的范围内的低温冲击韧性。由于钢板具有0.65或更小的范围内的屈服比,例如,在屈服强度与抗拉强度之间具有很大差异,因此钢板可以具有高的成形性,并且钢板的塑性变形的开始可以被延迟直到可能发生断裂,使得由于在延迟期间吸收能量而可以防止由外力引起的塌陷。因此,该钢板不仅可以应用于造船和海事结构,还可以应用于需要可成形性和抗震性的工业领域。
在这种情况下,钢板可以具有350MPa至400MPa的范围内的屈服强度和600MPa或更大的范围内的抗拉强度。
用于制造具有优异的低温韧性的低屈服比的钢板的方法
在下文中,将根据本公开的另一实施方案来详细描述用于制造具有优异的低温韧性的低屈服比的钢板的方法。
根据本发明的另一实施方案,一种用于制造具有优异的低温韧性的低屈服比的钢板的方法包括:将具有上述合金组成的板坯加热至1050℃至1200℃;以精轧终止温度在760℃至850℃的范围的方式对经加热的板坯进行热轧以获得热轧钢板;以5℃/s或更高的冷却速率将热轧钢板冷却至450℃或更低的温度;以及在将经冷却的热轧钢板加热至850℃至960℃的温度之后,进行正火热处理,将热轧钢板保持[(1.3t+10~30)]分钟,其中,t是指以毫米(mm)计的热轧钢板的厚度。
加热板坯
可以将具有上述合金组成的板坯加热至1050℃至1200℃的温度。
当加热温度高于1200℃时,奥氏体晶粒可能粗化而导致使韧性降低,并且如果加热温度低于1050℃,则诸如Ti和Nb之类的元素可能不能充分溶解而致使强度下降。
热轧
将经加热的板坯进行热轧使得精轧终止温度可以在760℃至850℃的范围内来获得热轧钢板。通常,可以在850℃至1000℃的轧制温度下对经加热处理的钢材进行常规轧制过程。在本公开中,贝氏体可以形成为初始显微组织。因此,代替导致铁素体-珠光体显微组织的一般轧制过程,需要一种受控的轧制过程以在相对较低的温度下完成轧制。
在热轧过程期间需要进行再结晶轧制以获得细小的奥氏体晶粒,并且随着每道次压下率的增加,可以改善物理性能。需要在等于或大于钢材的Ar3温度的温度下、例如在约760℃或更高的温度下完成未再结晶区域轧制。更具体地,可以将精轧终止温度设定成760℃至850℃。当精轧终止温度超过850℃时,难以抑制铁素体-珠光体转变。当精轧终止温度低于760℃时,可能沿厚度方向形成不均匀的显微组织,并且由于因轧制轧辊载荷导致的轧制力降低,可能不会形成期望的显微组织。可以在760℃至850℃的温度下终止精轧以抑制铁素体-珠光体转变并通过冷却形成贝氏体。形成为初始显微组织的贝氏体是为了在热处理后获得MA的均匀分布。在铁素体-珠光体显微组织中,MA可以主要沿着晶界形成,而在贝氏体组织中,MA还可以沿着晶界并在晶粒中形成。
冷却
可以以5℃/s或更高的冷却速率将热轧钢板冷却至450℃或更低的温度。
需要在热轧后进行快速冷却以形成本发明钢中的期望的显微组织。需要贝氏体来获得细小且均匀的MA,并且调节冷却的终止温度和速率来形成贝氏体。当冷却终止温度高于450℃时,可能形成粗大晶粒,并且由于粗大的碳化物,在热处理之后可能形成粗大的MA,从而使韧性降低并且使得难以形成50面积%或更大的量的贝氏体。
当冷却速率小于5℃/s时,可以形成大量的针状铁素体或铁素体+珠光体显微组织而导致强度降低,在热处理之后,可能造成形成的粗大的铁素体+珠光体显微组织而不是形成铁素体+MA的两相显微组织或第二相的量急剧减少,并且难以形成50面积%或更大的量的贝氏体。
此时,经冷却的热轧钢板的显微组织可以是50面积%至90面积%的贝氏体。由于热处理之前钢板的显微组织可以由存在碳化物的贝氏体制成,因此可以在热处理之后使MA均匀地分布在晶粒和晶界中,使得热处理之前的钢板的显微组织优选地为50面积%至90面积%的范围内的贝氏体。
正火热处理
将经冷却的热轧钢板加热至850℃至960℃的温度,然后可以保持[1.3t+(10~30)]分钟。在该情况中,t是指以毫米(mm)测量的钢板的厚度。
当正火温度低于850℃或保持时间段小于(1.3t+10)分钟时,渗碳体和MA可能不易溶于珠光体和贝氏体,因此溶解的碳(C)量可能会减少。因此,可能难以保证强度,并且最终保持的硬化相可能是粗大的。
当正火温度超过960℃或保持时间段大于(1.3t+30)分钟时,存在于贝氏体晶粒中的所有碳化物可能移动至晶界或可能发生碳化物的粗化。因此,最终MA可能不具有预期的尺寸,并且可能不是均匀分布的。另外,可能发生晶粒长大而导致强度降低以及冲击特性劣化。
具体实施方式
在下文中,将通过实施例更具体地描述本公开。然而,以下实施例仅应当以描述性意义来考虑,而不是为了限制的目的。本发明的范围由所附权利要求限定,并且可以合理地从中进行改型和变型。
通过对具有下表1中所示组成的钢水执行连铸工艺来制备板坯。通过在下表2中所示的制造条件下对板坯进行轧制、冷却和正火热处理过程来制造钢板。
表3示出了在正火热处理过程之前测量的每个钢板的贝氏体分数和机械性能。
在正火热处理过程之后,测量MA分数、平均MA尺寸、100μm长线上的MA位点的数量、以及每个钢板的机械性能,如表4中所示。在发明例中,除了MA之外还形成铁素体,并且铁素体的平均晶粒尺寸为20μm或更小,铁素体的该平均晶粒尺寸未被记录。
平均MA尺寸是指等效圆直径,并且通过以下方式测量100μm长线上的MA位点的数量:在具有100μm×100μm的尺寸的显微组织照片上垂直或水平画十(10)条直线、对每条直线上的MA位点的数量计数、并将这些数量求平均值。
[表1]
钢 | C | Si | <u>Mn</u> | P | S | Al | Ni | Mo | Ti | <u>Nb</u> | Cu | N | |
本发明钢 | A | 0.081 | 0.495 | 1.61 | 0.01 | 0.002 | 0.031 | 0.15 | 0.069 | 0.012 | 0.047 | 0.245 | 0.0037 |
本发明钢 | B | 0.078 | 0.521 | 1.78 | 0.01 | 0.0018 | 0.026 | 0.26 | 0.054 | 0.013 | 0.051 | 0.239 | 0.0041 |
本发明钢 | C | 0.084 | 0.453 | 1.75 | 0.009 | 0.0019 | 0.027 | 0.32 | 0.048 | 0.011 | 0.055 | 0.256 | 0.0038 |
本发明钢 | D | 0.086 | 0.535 | 1.64 | 0.007 | 0.0018 | 0.030 | 0.25 | 0.034 | 0.013 | 0.049 | 0.261 | 0.0034 |
比较钢 | E | <u>0.046</u> | 0.503 | 1.69 | 0.009 | 0.002 | 0.011 | 0.147 | 0.068 | 0.013 | 0.042 | 0.26 | 0.0039 |
比较钢 | F | 0.085 | <u>0.11</u> | 1.65 | 0.012 | 0.002 | 0.029 | 0.15 | 0.068 | 0.012 | 0.045 | 0.246 | 0.0042 |
比较钢 | G | 0.084 | 0.495 | 1.67 | 0.009 | 0.002 | 0.032 | 0.147 | 0.059 | 0.01 | <u>0.021</u> | 0.264 | 0.0036 |
在表1中,每种元素的含量以重量%给出。本发明钢A至D用于制备满足本公开中所提出的组分范围的钢板,并且比较钢E至G用于制备不满足本公开中所提出的组分范围的钢板。比较钢E缺少C含量,比较钢F缺少Si含量,比较钢G缺少Mn含量。
[表2]
[表3]
[表4]
满足本公开中所提出的所有合金组成和制造条件的发明例具有0.65或更小的屈服比和在-40℃的100J或更大的冲击韧性。
试验序号5、6、7和8(比较例)满足本公开中所提出的合金组成,但是不满足本公开中所提出的制造条件。因此,试验序号5、6、7和8未能保证足够低的屈服比,并且具有在-40℃的小于100J范围内的差的冲击韧性。
试验序号9至11(比较例)满足本公开中所提出的制造条件,但是不满足本公开中所提出的合金组成。因此,试验序号9至11不能保证足够低的屈服比,并且在-40℃的冲击韧性较差,在小于100J的范围内。另外,可以看出强度也可能是由于C、Si和Nb含量不足而劣化。
如表4中所示,发明例中的MA分数大于比较例中的MA分数。其原因在于:由于如从上表3可看到的,在正火热处理过程之前贝氏体的分数相对较高,因此存在于初始贝氏体的晶粒中以及沿着晶界的碳化物转变为细小的MA。而且,可以看出,屈服比是通过这些细小的MA的形成来确定的。
参照图1——发明例的试验序号1的正火热处理之前的显微组织照片,可以看出确保了足够的贝氏体,并且参照图2——发明例的试验序号1的正火热处理之后的显微组织照片,可以看出形成了细小且均匀的MA。
参照图3,图3是比较例的试验序号9的正火热处理之后的显微组织的照片,可以看出碳含量低于多边形铁素体的碳含量,并且MA的分数显著降低。
另外,参照图4,图4是比较例的试验序号10的正火热处理之后的显微组织的照片,可以看出Si含量降低,并且MA分数减少。
尽管上面已经示出并描述了实例实施方案,但是对于本领域技术人员来说明显的是,在不脱离由所附权利要求限定的本公开的范围的情况下,可以进行修改和变型。
Claims (9)
1.一种具有优异的低温韧性的低屈服比的钢板,所述钢板包含以重量计的:0.05%至0.1%的碳(C)、0.3%至0.7%的硅(Si)、1.0%至2.0%的锰(Mn)、0.005%至0.04%的铝(Al)、0.04%至0.07%的铌(Nb)、0.001%至0.02%的钛(Ti)、0.05%至0.4%的铜(Cu)、0.1%至0.6%的镍(Ni)、0.01%至0.08%的钼(Mo)、0.001%至0.008%的氮(N)、0.015%或更少的磷(P)、0.003%或更少的硫(S)、剩余部分的铁(Fe)和不可避免的杂质,
其中所述钢板的显微组织包含以面积分数计的80%至92%的量的铁素体和8%至20%的量的MA,所述MA是马氏体/奥氏体的混合组织,
其中当以等效圆直径测量时,所述MA具有3μm或更小的平均尺寸。
2.根据权利要求1所述的低屈服比的钢板,其中当在所述钢板上绘制100μm长的直线时,五(5)个至十三(13)个MA位点存在于所述100μm长的直线上。
3.根据权利要求1所述的低屈服比的钢板,其中所述MA的存在于铁素体晶粒中的MA相对沿着铁素体晶界存在的MA的比为1:3至1:10。
4.根据权利要求1所述的低屈服比的钢板,其中所述铁素体具有以等效圆直径测量的20μm或更小的平均尺寸。
5.根据权利要求1所述的低屈服比的钢板,其中所述钢板是通过正火热处理而处理的钢板,
在所述正火热处理之前,所述钢板的显微组织包含50面积%至90面积%的量的贝氏体。
6.根据权利要求1所述的低屈服比的钢板,其中所述钢板具有0.5至0.65的屈服比,和在-40℃的100J或更大的低温冲击韧性。
7.根据权利要求1所述的低屈服比的钢板,其中所述钢板具有350MPa至400MPa的屈服强度和600MPa或更大的抗拉强度。
8.一种用于制造具有优异的低温韧性的低屈服比的钢板的方法,所述方法包括:
将板坯加热至1050℃至1200℃的温度,所述板坯包含以重量计的:0.05%至0.1%的碳(C)、0.3%至0.7%的硅(Si)、1.0%至2.0%的锰(Mn)、0.005%至0.04%的铝(Al)、0.04%至0.07%的铌(Nb)、0.001%至0.02%的钛(Ti)、0.05%至0.4%的铜(Cu)、0.1%至0.6%的镍(Ni)、0.01%至0.08%的钼(Mo)、0.001%至0.008%的氮(N)、0.015%或更少的磷(P)、0.003%或更少的硫(S)、剩余部分的铁(Fe)和不可避免的杂质;
以使得精轧终止温度在760℃至850℃的范围内的方式对经加热的板坯进行热轧以获得热轧钢板;
以5℃/s或更高的冷却速率将所述热轧钢板冷却至450℃或更低的温度;以及
在将经冷却的热轧钢板加热至850℃至960℃的温度之后,对所述热轧钢板进行正火热处理,保持[1.3t+(10~30)]分钟,其中,t是指以毫米(mm)计的所述热轧钢板的厚度。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,经冷却的热轧钢板具有包含50面积%至90面积%的量的贝氏体的显微组织。
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