CN113249659B - 一种延展性优良的高强度抗止裂钢及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种延展性优良的高强度抗止裂钢，以质量分数计，所述钢的化学成份包括：C：0.01～0.05％，Si：0.10～0.30％，Mn：1.10～1.40％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Alt：0.01～0.05％，Nb：0.01～0.05％，V：0.01～0.05％，Ti：0.008～0.015％，Ni：0.00～0.30％，Cr：0.00～0.30％，Cu：0.00～0.30％，余量为Fe和不可避免的杂质。该高强度抗止裂钢不仅强度高、抗止裂性好，且延展性能优良，抵抗塑性变形而不破裂能力较高，能够在工况复杂环境下服役。本发明还提供了一种延展性优良的高强度抗止裂钢的制备方法。

Description

一种延展性优良的高强度抗止裂钢及其制备方法
技术领域
本发明属于钢材制备技术领域，特别涉及一种延展性优良的高强度抗止裂钢及其制备方法。
背景技术
延展性能优良的高强度抗止裂钢，能耐地质变化、错位、沉降，以及外力带来的拉伸塑性变形。较高的延展性能，意味着材料具有较高的抵抗外力塑性变形而不断裂的能力，延展性能是关系钢使用安全性的一个重要的力学性能指标，其严重影响如下几方面：1、钢在使用过程中抵抗塑性变形能力；2、钢制构件的服役年限和寿命；3、钢制构件的运行安全性。
延展性，是物质的一种机械性质，表示材料在受力而产生破裂之前，其塑性变形的能力。物体在外力作用下能延伸成细丝而不断裂的性质叫延性；在外力(锤击或滚轧)作用能碾成薄片而不破裂的性质叫展性。延展性好的结构，构件或构件的某个截面的后期变形能力大，在达到屈服或最大承载能力状态后仍能吸收一定量的能量，能避免脆性破坏的发生。因此，延展性能对高强度抗止裂钢来说至关重要。
目前，国内高强度钢还不能同时满足高强度、抗止裂性和优良的延展性能。一般高强度钢的断后伸长率A50为20～50％，-40℃止裂韧性CTOD为0.10～0.50mm，而在特殊服役环境下需要具有优良的延展性能来避免因抵抗较大的外力塑性变形而造成断裂失效事故。因此，如何研发一种兼具高强度、抗止裂性(CTOD≥0.60mm)、以及优良的延展性能高强钢(A50≥60％)，成为亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有高强度钢不能同时满足高强度、抗止裂性和优良的延展性能的技术问题，本发明提供了一种延展性优良的高强度抗止裂钢，该高强度抗止裂钢不仅强度高、抗止裂性好，且延展性能优良，抵抗塑性变形而不破裂能力较高，能够适用于在工况复杂环境下服役。
本发明还提供了一种延展性优良的高强度抗止裂钢的制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
本申请提供一种延展性优良的高强度抗止裂钢，以质量分数计，所述钢的化学成份包括：
C：0.01～0.05％，Si：0.10～0.30％，Mn：1.10～1.40％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Alt：0.01～0.05％，Nb：0.01～0.05％，V：0.01～0.05％，Ti：0.008～0.015％，Ni：0.00～0.30％，Cr：0.00～0.30％，Cu：0.00～0.30％，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述钢的金相组织包括由多边形铁素体构成的第一相，以及包括针状铁素体、粒状贝氏体、M/A岛(马奥岛：形态岛状，由马氏体和奥氏体组成的组织)中的至少一种构成的第二相。
可选的，所述金相组织中，所述多边形铁素体的体积分数为70～90％，晶粒尺寸为1～8μm。
可选的，所述钢的厚度为25～40mm。
基于同一发明构思，本申请还提供一种延展性优良的高强度抗止裂钢的制备方法，所述制备方法包括：
钢水进行连铸，获得所述延展性优良的高强度抗止裂钢的铸坯；
将所述铸坯进行粗轧，所述粗轧的单道次压下率为15～30％，获得粗轧板；
将所述粗轧板进行精轧，后采用UFC+ACC两阶段冷却工艺，获得所述延展性优良的高强度抗止裂钢。
可选的，所述钢水进行连铸，获得所述延展性优良的高强度抗止裂钢的铸坯，具体包括：
钢水进行连铸，凝固末端压下量为15～30mm，获得所述延展性优良的高强度抗止裂钢的铸坯。
可选的，所述将所述铸坯进行粗轧，所述粗轧的单道次压下率为15～30％，获得粗轧板，具体包括：
将所述铸坯进行粗轧，所述粗轧的纵轧轧制斜率为0.8～1.0，所述粗轧的单道次压下率为15～30％，获得粗轧板。
可选的，所述粗轧的出口温度为960-1060℃。
可选的，所述精轧的结束温度为780～830℃。
可选的，所述精轧的总压下率为65～75％。
可选的，所述UFC+ACC两阶段冷却工艺中，UFC冷却速度为30～50℃/s，ACC冷却速度为10～25℃/s，终冷温度为250～450℃。
本发明中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1.本发明一种延展性优良的高强度抗止裂钢，通过对钢的特定化学成分及其含量进行调整，结合对钢的微观金相组织的控制，可以获得同时具备高强度、高韧性、以及优异的延展性能的高强度抗止裂钢，钢的屈服强度Rt0.5≥450MPa，抗拉强度Rm≥530MPa，断后伸长率A50达到60～80％，-40℃长程止裂韧性DWTT≥90％，-40℃抗止裂韧性CTOD≥0.80mm，抵抗塑性变形而不破裂能力较高，能够适用于在工况复杂环境下服役，大幅提高了服役寿命和安全性。
2.本发明一种延展性优良的高强度抗止裂钢的制备方法，在限定钢的特定化学成分及其含量的基础上，对制备工艺进行了改进，采用特定的连铸工艺、粗轧、精轧工艺、冷却工艺，获得由多边形铁素体构成的第一相，和包含针状铁素体、粒状贝氏体、M/A岛中的至少一种构成的第二相组成的显微组织，其中多边形铁素体的体积分数为70～90％，晶粒尺寸为1～8μm，从而解决了高强度、抗止裂性和延展性能的矛盾，使该材料具备高强度、高止裂性、以及优异的延展性能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例1制得的延展性优良的高强度抗止裂钢的金相显微组织图；
图2是本发明一种延展性优良的高强度抗止裂钢的制备方法的流程图；
图3是本发明对比例3制备得到钢的金相显微组织图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
还需要说明的是，本发明中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
本申请提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
根据本发明一种典型的实施方式，提供一种延展性优良的高强度抗止裂钢，以质量分数计，所述钢的化学成份包括：
C：0.01～0.05％，Si：0.10～0.30％，Mn：1.10～1.40％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Alt：0.01～0.05％，Nb：0.01～0.05％，V：0.01～0.05％，Ti：0.008～0.015％，Ni：0.00～0.30％，Cr：0.00～0.30％，Cu：0.00～0.30％，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述钢的金相组织包括由多边形铁素体构成的第一相，以及包括针状铁素体、粒状贝氏体和M/A岛中的至少一种构成的第二相。
本发明通过优化钢的组成元素进而形成具有以上化学成分的延展性优良的高强度抗止裂钢，是基于以下原理：
本发明化学成分设计的控制原理如下：
C：0.01～0.05％，C元素通过固溶强化提高材料的强度性能，碳含量的高低对强度、止裂性、延展性能影响较大。本发明经过大量的试验证明，C含量＞0.05％，强度和硬度值偏高，会导致止裂韧性和A50延展性能较差，C含量＜0.01％，强度性能太低。因此本发明C含量控制在0.01～0.05％范围内，才能得到高强度、止裂韧性、高断后伸长率A50，延展性能优良。
Si：0.10～0.30％，Si元素固溶强化作用。本发明进行了大量试验，优化Si元素含量，发现当Si：0.10～0.30％时，配合C、Mn元素，才能在得到高强度的同时，获得稳定的-40℃的止裂韧性和优良的延展性能。
Mn：1.10～1.40％，Mn元素可以提高奥氏体稳定性，但当Mn＞1.40％时会带来强度、硬度偏高、连铸坯中心偏析差，导致止裂韧性和延展性能差的问题，Mn＜1.10％时强度性能又不够。因此，本发明经过大量试验得出，Mn控制在1.10～1.40％窄范围，既保证材料的高强度，同时获得优良的延展性能，较高的断后伸长率A50，以及优异的-40℃止裂韧性。
P：≤0.010％，S：≤0.001％，P、S元素是钢中杂质元素，且易偏析，影响连铸坯内部质量，而且在晶界易偏聚，因此，P、S含量需要优化，获得良好的低温韧性和延展性能。本发明进行了大量试验，发现杂质元素控制在P：≤0.010wt％，S：≤0.001wt％，才能得到高强度、止裂韧性和良好的延展性能。本发明发现当P＞0.010％、S＞0.001％时，会带来元素偏聚的地方出现硬质相，很容易导致低温止裂韧性较差，断后伸长率A50较低。因此，本发明通过大量试验，不断的优化P、S元素的含量，并与一定含量的C、Mn、Ni、Cr、Cu元素配合，相互作用，从而获得高强度、止裂韧性、高断后伸长率A50，延展性能优良。
Alt：0.01～0.05％，Alt元素有脱氧、细化晶粒的作用，本发明经过大量实验，确定了Alt：0.01～0.05％范围时效果最好，若Alt太少＜0.01％时，起不到脱氧和细化晶粒的作用，若Alt太多＞0.05％时，在冶炼过程易产生夹杂物，对延展性和止裂性有影响。
Nb：0.01～0.05％，V：0.01～0.05％，Ti：0.008～0.015％，Nb、V、Ti元素有固溶强化和细化晶粒的作用，因此本发明经过大量实验，确定钢中Nb含量控制在0.01～0.05wt％范围内、V含量控制在0.01～0.05wt％范围内、Ti含量控制在0.008～0.015wt％范围内，才能得到良好的高强度、低温止裂韧性、高断后伸长率A50，延展性能优良。
Ni：0.00～0.30％，Ni元素是奥氏体稳定性元素，能降低γ→α转变温度，能有效提高管线钢的低温韧性。Ni可通过固溶强化作用提高钢的强度，弥补厚规格钢材中因厚度的增加引起的强度下降。最重要的是添加Ni合金，可以进一步提高钢的强度和低温止裂韧性。但过多的Ni会大幅增加成本。因此，本发明进行了大量试验，发现当Ni含量控制在0.00～0.30wt％范围内，强韧性、止裂性、延展性和经济性最佳。
Cu：0.00～0.30％，Cu元素可改善钢板的强韧性能和延展性能。但本发明进行了大量试验，发现：当Cu含量控制在0.00～0.30wt％范围内，钢板组织均匀性、强度均匀性、高强度、低温止裂韧性、成本和延展性能最优。
Cr：0.00～0.30％，Cr元素对提高管线钢的抗拉强度是有效的，可显著降低材料的屈强比。但较高的Cr含量会对焊接性能和延展性能不利。本发明进行了大量试验，当Cr含量控制在0.00～0.30％范围内，强度性能、低温止裂韧性和断后伸长率性能最佳，延展性能优良。
本发明实施例提供的延展性优良的高强度抗止裂钢力学性能为：屈服强度≥450MPa、抗拉强度≥530MPa、-40℃长程止裂韧性DWTT≥90％，-40℃抗止裂韧性CTOD≥0.80mm，断后伸长率A50：60～80％，延展性能优良。本发明适用于服役工况复杂对抵抗塑性变形而不破裂能力有较高要求的场合，大幅提高了服役寿命和安全性，具有良好的应用前景。
作为一种可选的实施方式，所述金相组织中，所述多边形铁素体的体积分数为70～90％，晶粒尺寸为1～8μm。
本发明对钢的金相组织进行控制，金相组织中由70～90％的多边形铁素体构成的第一相作为软相组织，提供塑性变形的主要承载，由包含针状铁素体、粒状贝氏体、M/A岛中的至少一种构成的第二相作为硬相组织，进行位错滑移的衔接，提高延展性能，当金相组织中比例不符合本发明范围时，会导致延展性差，易断裂等问题，晶粒尺寸为1～8μm可以获得高强度、抗止裂性和延展性能的良好匹配，晶粒尺寸小于1μm时，强度太高，止裂性和延展性能较差，晶粒尺寸大于8μm时，强度太低，抗止裂性和延展性较差，本发明经过大量实验，通过优化C、Mn、P、S、Ni、Cu、Cr、Nb、V、Ti等元素含量，控制一定比例的相变产物，强韧性可以满足要求，断后伸长率较高，解决了高强度、低温韧性和延展性能的矛盾难题。
作为一种可选的实施方式，所述钢的厚度为25～40mm。
本申请中，钢的厚度为25～40mm的好处在于全壁厚可以获得本发明所需的金相组织，厚度＜25mm时，金相组织中贝氏体含量较多，强度太高，延展性能较差，厚度＞40mm时，全壁厚方向金相组织不均匀，表层和心部组织差异较大，抗止裂性和延展性能较差。
根据本发明另一种典型的实施方式，提供一种延展性优良的高强度抗止裂钢的制备方法，如图2所示，所述制备方法包括：
S1.钢水进行连铸，获得所述延展性优良的高强度抗止裂钢的铸坯；
S2.将所述铸坯进行粗轧，所述粗轧的单道次压下率为15～30％，获得粗轧板；
S3.将所述粗轧板进行精轧，后采用UFC+ACC两阶段冷却工艺，获得所述延展性优良的高强度抗止裂钢。
本发明中，钢水通过连铸获得满足化学成分要求的铸坯，铸坯粗轧的单道次压下率为15～30％，可细化铸坯心部的奥氏体晶粒，精轧后采用UFC+ACC两阶段冷却工艺，获得具有目标金相组织的的延展性优良的高强度抗止裂钢。
本发明经过大量的试验，采用上述特定的制备工艺窗口，为后续相变得到特定的微观组织结构起到作用，既控制了多边形铁素体的比例，又控制了第二相的组织构成，避免了其它相组织的生成，最终得到高强度、-40℃低温止裂韧性和高的断后伸长率A50，延展性能优良。
作为一种可选的实施方式，所述钢水进行连铸，获得所述延展性优良的高强度抗止裂钢的铸坯，具体包括：
钢水进行连铸，凝固末端压下量为15～30mm，获得所述延展性优良的高强度抗止裂钢的铸坯。
本申请中，凝固末端压下量为15～30mm的好处是可以压合心部疏松和缺陷，提高铸坯心部质量，若凝固末端压下量＜15mm，钢板心部的晶粒粗大，不均匀，若凝固末端压下量＞30mm，设备负荷大，且心部易出现压裂问题，因此，压下量过小或过大对后续金相组织的均匀性、强韧性和延展性都有不利影响。
作为一种可选的实施方式，所述将所述铸坯进行粗轧，所述粗轧的单道次压下率为15～30％，获得粗轧板，具体包括：
将所述铸坯进行粗轧，所述粗轧的纵轧轧制斜率为0.8～1.0，所述粗轧的单道次压下率为15～30％，获得粗轧板。
本申请中，粗轧的纵轧轧制斜率为0.8～1.0，可以使得粗轧阶段的压下率越来越大，呈上升趋势，充分细化心部晶粒，若粗轧纵轧轧制斜率＜0.8，设备负荷大，且容易产生道次不稳定的问题，若粗轧纵轧轧制斜率＞1.0，钢板心部晶粒粗大，不均匀。因此，粗轧纵轧轧制斜率过小或过大对后续金相组织的均匀性、强韧性和延展性都有不利影响。
本申请中，所述粗轧的单道次压下率为15～30％，可细化铸坯心部的奥氏体晶粒，粗轧的单道次压下率＜15％时，心部晶粒粗大，组织不均匀，＞30％时，设备负荷大，易出现设备损坏和道次不稳定问题。
作为一种可选的实施方式，所述粗轧的出口温度为960-1060℃。
本申请中，粗轧的出口温度为960-1060％的好处是奥氏体充分再结晶，细化奥氏体晶粒。＜960℃时，再结晶不充分，出现混晶，＞1060℃时，奥氏体晶粒长大明显。
作为一种可选的实施方式，所述精轧的结束温度为780～830℃。
本申请中，精轧的结束温度为780～830℃，可获得压扁硬化的奥氏体晶粒，若精轧结束温度＜780℃，轧制过程容易出现瓢曲或者织构问题，若精轧结束温度＞830℃，钢板晶粒粗大。因此，精轧结束温度过小或过大对轧制板型、后续相变细化晶粒和获得组织比例都有不利影响，影响强韧性和延展性。
作为一种可选的实施方式，所述精轧的总压下率为65～75％。
本申请中，精轧的总压下率为65～75％的好处是在未再结晶区充分压扁奥氏体，积累位错和形变能，细化后续相变晶粒。＜65％时，总压缩比太低，奥氏体未充分压扁，尺寸偏大，＞75％时，精轧总压缩比大，导致粗轧总压缩比减小，再结晶不充分，需要平衡粗轧和精轧的总压缩比，同时精轧道次也会增多，精轧温度控制难度增加。
作为一种可选的实施方式，所述UFC+ACC两阶段冷却工艺中，UFC冷却速度为30～50℃/s，ACC冷却速度为10～25℃/s，终冷温度为250～450℃。
本申请中，上述冷却工艺窗口可以得到理想的微观组织结构，主要为由多边形铁素体构成的第一相，和包含针状铁素体、粒状贝氏体、M/A岛中的至少一种构成的第二相组成，得到高强度、-40℃止裂韧性和优良的延展性能。
本发明经过大量的试验，确定了UFC和ACC的冷速区间，以及终冷温度区间，可以获得比例为70～90％的多边形铁素体组织，其晶粒尺寸为1～8μm，同时避免珠光体、魏氏体、马氏体等组织产生，获得包含针状铁素体、粒状贝氏体、M/A岛中的至少一种构成的第二相组成，这对于钢板的高强度、高韧性、高断后伸长率A50、优良的延展性能有益。如果UFC冷速＜30℃/s，会导致多边形铁素体晶粒尺寸偏大，且易产生珠光体或魏氏体等不良组织，UFC冷速＞50℃/s，会产生过多贝氏体或板形不良问题。如果ACC冷速＞25℃/s，终冷温度＜250℃，会产生过多贝氏体或马氏体等不良组织，当ACC冷速＜10℃/s，终冷温度＞450℃，导致金相组织粗大，且无法无法获得包含针状铁素体、粒状贝氏体、M/A岛中的一种或多种构成的第二相。
综上所述，本发明通过对钢的化学成分、生产工艺和金相组织进行改进和控制，实现了高强度抗止裂钢屈服强度≥450MPa、抗拉强度≥530MPa、-40℃长程止裂韧性DWTT≥90％，-40℃抗止裂韧性CTOD≥0.80mm，断后伸长率A50达到60～80％，适用于服役工况复杂对抵抗塑性变形而不破裂能力有较高要求的场合使用，大幅提高了服役寿命和安全性，具有良好的应用前景。
下面将结合实施例、对比例及实验数据对本申请一种延展性优良的高强度抗止裂钢及其制备方法进行详细说明。
实施例
一种延展性优良的高强度抗止裂钢的制备方法，具体包括：
(1)钢水进行连铸，凝固末端压下量为15～30mm，获得所述延展性优良的高强度抗止裂钢的铸坯；
以质量分数计，所述铸坯的化学成份包括：
C：0.01～0.05％，Si：0.10～0.30％，Mn：1.10～1.40％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Alt：0.01～0.05％，Nb：0.01～0.05％，V：0.01～0.05％，Ti：0.008～0.015％，Ni：0.00～0.30％，Cr：0.00～0.30％，Cu：0.00～0.30％，余量为Fe和不可避免的杂质。
(2)将所述铸坯进行粗轧，获得粗轧板，其中，所述粗轧的纵轧轧制斜率为0.8～1.0，所述粗轧的单道次压下率为23％，所述粗轧的出口温度为1000℃。
(3)将所述粗轧板进行精轧，精轧结束温度为780～830℃，总压下率为71％，钢板厚度为36.5mm。
(4)采用UFC+ACC两阶段冷却工艺，获得所述延展性优良的高强度抗止裂钢。
所述UFC+ACC两阶段冷却工艺中，UFC冷却速度为30～50℃/s，ACC冷却速度为10～25℃/s，终冷温度为250～450℃。
基于上述方法，本发明提供5个典型的实施例，并提供3个对比例，实施例1-5和对比例1-3采用如表1所示的化学成分的钢水进行连铸，获得连铸坯。
表1各实施例及对比例的化学成分质量分数
Figure BDA0003021774660000091
实施例1-5和对比例1-3的工艺参数如表2所示。
表2实施例1-5和对比例1-3的工艺参数表
Figure BDA0003021774660000092
Figure BDA0003021774660000101
对将实施例1-5和对比例1-3制得的钢板进行力学性能检测，测试结果如表3所示。
表3实施例1-5和对比例1-3的力学性能统计结果
Figure BDA0003021774660000102
由表3的数据可知：
本发明实施例1-5制得的延展性优良的高强度抗止裂钢，屈服强度≥450MPa、抗拉强度≥530MPa、-40℃长程止裂韧性DWTT≥90％，-40℃抗止裂韧性CTOD≥0.80mm，断后伸长率A50：60～80％，相比对比例1-3而言，在满足高强度的同时，还表现出-40℃低温止裂韧性、高断后伸长率A50，具有良好的延展性能，大幅提高了材料的服役寿命和使用安全性。
附图1、3的详细说明：
图1为本发明实施例1制备得到的延展性优良的高强度抗止裂钢的金相显微组织图；由图1可知，以细小的多边形铁素体为主，其体积分数为70～90％，晶粒尺寸为1～8μm；且包含针状铁素体、粒状贝氏体、M/A岛构成的第二相。其中第一相70～90％的多边形铁素体组织保证了抗止裂性和延展性能，使得A50达到了60～80％，-40℃长程止裂韧性DWTT≥90％，-40℃抗止裂韧性CTOD≥0.80mm；第二相针状铁素体、粒状贝氏体、M/A岛保证了高强度，屈服强度≥450MPa、抗拉强度≥530MPa，同时提高了断后伸长率A50。
图3为本发明对比例3制备得到钢的金相显微组织图；由图3可知，以粗大多边形铁素体为主，其体积分数为＞90％，晶粒尺寸＞8μm；且包含珠光体组织第二相。不理想的金相组织使得钢板的力学性能较差，见表3中对比例3所示，强度低、止裂韧性差，A50延伸率差。
本申请中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：
(1)本申请一种延展性优良的高强度抗止裂钢及其制备方法，通过对钢的特定化学成分及其含量进行调整，结合对钢的微观金相组织的控制，可以获得同时具备高强度、高韧性、以及优异的延展性能的高强度抗止裂钢，钢的屈服强度RtO.5≥450MPa，抗拉强度Rm≥530MPa，断后伸长率A50达到60～80％，-40℃长程止裂韧性DWTT≥90％，-40℃抗止裂韧性CTOD≥0.80mm，抵抗塑性变形而不破裂能力较高，能够适用于在工况复杂环境下服役，大幅提高了服役寿命和安全性。
(2)本申请一种延展性优良的高强度抗止裂钢及其制备方法，在限定钢的特定化学成分及其含量的基础上，对制备工艺进行了改进，采用特定的连铸工艺、粗轧、精轧工艺、冷却工艺，获得由多边形铁素体构成的第一相，和包含针状铁素体、粒状贝氏体、M/A岛中的至少一种构成的第二相组成的显微组织，其中多边形铁素体的体积分数为70～90％，晶粒尺寸为1～8μm，从而解决了高强度、抗止裂性和延展性能的矛盾，使该材料具备高强度、高止裂性、以及优异的延展性能。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种延展性优良的高强度抗止裂钢的制备方法，其特征在于，以质量分数计，所述钢的化学成分 包括：C：0.01～0.05％，Si：0.10～0.30％，Mn：1.10～1.40％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Alt：0.01～0.05％，Nb：0.01～0.05％，V：0.01～0.05％，Ti：0.008～0.015％，Ni：0.00～0.30％，Cr：0.00～0.30％，Cu：0.00～0.30％，余量为Fe和不可避免的杂质；所述钢的金相组织包括由多边形铁素体构成的第一相，以及包括针状铁素体、粒状贝氏体和M/A岛中的至少一种构成的第二相，所述制备方法包括：
钢水进行连铸，获得所述延展性优良的高强度抗止裂钢的铸坯；
将所述铸坯进行粗轧，所述粗轧的单道次压下率为15～30%，获得粗轧板；
将所述粗轧板进行精轧，后采用UFC+ACC两阶段冷却工艺，获得所述延展性优良的高强度抗止裂钢，所述UFC+ACC两阶段冷却工艺中，UFC冷却速度为30～50℃/s，ACC冷却速度为10～25℃/s，终冷温度为250～450℃。
2.根据权利要求1所述的一种延展性优良的高强度抗止裂钢的制备方法，其特征在于，所述钢水进行连铸，获得所述延展性优良的高强度抗止裂钢的铸坯，具体包括：
钢水进行连铸，凝固末端压下量为15～30mm，获得所述延展性优良的高强度抗止裂钢的铸坯。
3.根据权利要求1所述的一种延展性优良的高强度抗止裂钢的制备方法，其特征在于，所述将所述铸坯进行粗轧，所述粗轧的单道次压下率为15～30%，获得粗轧板，具体包括：
将所述铸坯进行粗轧，所述粗轧的纵轧轧制斜率为0.8～1.0，所述粗轧的单道次压下率为15～30%，获得粗轧板。
4.根据权利要求3所述的一种延展性优良的高强度抗止裂钢的制备方法，其特征在于，所述粗轧的出口温度为960-1060℃。
5.根据权利要求1所述的一种延展性优良的高强度抗止裂钢的制备方法，其特征在于，所述精轧的结束温度为780～830℃。
6.根据权利要求1所述的一种延展性优良的高强度抗止裂钢的制备方法，其特征在于，所述精轧的总压下率为65～75%。
7.根据权利要求1所述的一种延展性优良的高强度抗止裂钢的制备方法，其特征在于，所述金相组织中，所述多边形铁素体的体积分数为70～90%，晶粒尺寸为1～8μm。
8.根据权利要求1所述的一种延展性优良的高强度抗止裂钢的制备方法，其特征在于，所述钢的厚度为25～40mm。
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