CN114032453B - 一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢及其制备方法 - Google Patents

一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢，属于高强度结构钢领域，所述结构用钢的化学成分为：C：0.08～0.13％、Si：0.10～0.4％、Mn：0.8～1.30％、P≤0.012％、S≤0.010％、Ni：0.9～1.3％、Cr：0.30～0.70％、Mo：0.20～0.60％、V：0.03～0.07％、Cu：0.2～0.6％、Nb：0.02～0.045％、Ti：0.01‑0.02％、B：0.0007～0.0014％；其余为Fe和不可避免杂质。本发明结构用钢可同时满足超高强、大厚度、高韧性和非调质的要求。本发明还提供了一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢的制备方法。

Description

一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢及其制备方法
技术领域
本发明属于高强度结构钢领域，涉及一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢及其制备方法。
背景技术
以工程机械、水力发电及海洋工程为代表的工程向大型化方向发展，其关键金属材料的高强度钢材占比将超过60％，将逐步取代传统低强度级别钢板。高强结构钢中厚板产品主要向高强化、大厚度化和生产工艺简单化的方向发展，对高强度结构用钢产品技术提出了“超高强、大厚度、高韧性、非调质”的要求。具体指标包括强度要求达到1000MPa以上，厚度超过90mm，需要满足-40℃冲击性能韧性，且生产工艺简单高效。满足上述性能要求的钢板，在工程装备大型化的背景下，将具有广阔的市场前景。
在现有高强度、高韧性特厚钢板技术中，国内多家企业通过调质工艺生产抗拉强度超过1000MPa的钢板，具体产品及工艺如下所述。
公开号为CN109338067A的1000MPa级低碳高强钢板的淬火工艺专利，但其成分设计中未添加Cu元素，厚度薄仅为20mm；
公开号为CN 108315671 A提出了屈服强度1000MPa级低屈强比超高强钢及其制备方法，钢板成分中Mn含量高而Ni含量低，未添加Cu元素，主要采用调质工艺生产。
公开号为CN 111057936 A提出了一种1000MPa级高强耐磨钢及其生产方法，钢板未添加Cu、Cr、Mo、Ni，钢板厚度薄，仅有6mm。
公开号为CN110669984 A提出了一种1000MPa级中温超高压锅炉钢板及其生产方法，钢中C含量高，未添加Ni元素。
公开号为CN106119700 B提出了一种1180MPa级析出强化型高强度高塑性钢及其制造方法，钢中C、Ti含量高，未添加Ni、Cr、Cu和Mo元素。
公开号为CN108315541 A提出了一种不大于48mm厚1000MPa级水电用钢板的GB-Q&T生产方法，钢中C、Cu含量低，采用调质工艺生产。
公开号为CN108359879 A提出了一种不大于60mm厚1000MPa级水电用钢板的DQ-T方法，采用回火工艺生产，厚度偏薄，仅有60mm。
公开号为CN106544590 B提出了一种1000MPa级高韧性高性能均匀性易焊接特厚钢板及其制造方法，钢中Ni含量高。
公开号为CN108504960 A提出了一种大型水电工程用1000MPa级低裂纹水电钢板及其生产方法，钢中未添加B元素。
公开号为CN108193137 A提出了一种不大于80mm厚1000MPa级水电用钢板的DQ-Q&T方法，钢中Cu含量低，主要采用调质工艺生产。
公开号为CN108385034 A提出了一种不大于100mm厚1000MPa级水电用钢板的LGB-Q&T方法，主要采用回火工艺生产，钢中Cu含量低。
公开号为CN102409261A提出了一种屈服强度1000MPa级高强韧钢板及其生产方法，钢中C、Ni含量低，未添加Cu元素。
公开号为CN102560274A提出了一种屈服强度1000MPa级调质超高强钢及其制造方法，钢中C含量高，Ni含量低，未添加Cu元素。
公开号为CN102181619A提出了一种非调质1000MPa级低碳贝氏体型高强度钢板的制造方法，钢中C、Ni含量低。
公开号为CN104451436A提出了贝氏体-马氏体-奥氏体复相耐磨钢板及制造方法，成分设计中C含量高，Ni含量低，未添加Nb、V、Ti元素，其韧性低。
公开号为CN110669993 A提出了高强度海上风电安装平台用钢板及其生产方法，其成分中C、No、Cr含量高，未添加Nb、V、Ti和B元素，韧性差。
公开号为CN110499474 A提出了耐高温400HB耐磨钢板及其生产方法，成分中C含量高，Ni、Cu含量低。
公开号为CN103320717A提出了屈服强度960MPa级超高强度高钛钢板及其制造方法，成分中C含量低，且未添加Ni元素。
公开号为CN109280850 A提出了一种80mm大厚度高韧性低合金耐磨钢板及其制造方法，成分中C、Cr含量高，Ni含量低，未添加Cu元素，-20℃冲击性能低。
公开号为CN101429589A提出了一种不经热处理可焊接高强度耐磨钢板及其制备方法，钢中C含量高，Ni、Mo、Cu含量低。
公开号为CN102560272A提出了一种超高强度耐磨钢板及其制造方法，其C含量高，Ni含量低，并且未添加Cu、Nb、V元素，低温韧性较低。
公开号为CN110318008 A提出了一种大厚度抗层状撕裂屈服强度960MPa级高强钢板及其生产方法，钢中C含量高，Cu含量低，采用淬火+回火工艺生产。
公开号为CN101748333A提出了一种低碳当量高强度耐磨钢板及其生产方法，钢中的C含量高，未添加Ni和Cu元素，厚度仅到60mm。
公开号为CN110331339 A提出了一种低温韧性优异的高强度钢板及其制造方法，钢中未添加Ni、Mo、Cu元素。
公开号为CN105177424A提出了一种高强度特厚钢板及其生产方法，钢中的C含量低，Ni、Cu含量高，未添加Cr、Mo元素。
公开号为CN 110952020 A提出了一种经济型900MPa级超高强调质钢板及其生产方法，钢中未添加Cu、Ni元素。
公开号为CN103205650A提出了一种耐热耐磨钢板及其制造方法，钢中未添加Ni、Cu元素。
公开号为CN104532157A提出了一种屈服强度900-1000MPa级调质高强钢及其生产方法，钢中C含量高，Ni含量低，未添加Cu元素。
公开号为CN111286670 A提出了中碳非调质钢及其制备工艺和连杆及其制备工艺，钢中C含量高，Cr、Mo、Ni含量低，未添加B元素。
公开号为CN108642390 A提出了一种厚度方向性能Z在35～50％的高强度厚钢板及生产方法，钢中Ni含量较低，未添加Cu元素。
公开号为CN103014541A提出了一种690MPa级厚规格海洋工程用钢及其制造方法，钢板主要采用调质工艺生产，钢板强度较低。
公开号为CN102337460A提出了一种超高强度海洋工程结构用钢板及其生产方法，钢板的Ni含量较低，主要采用调质工艺生产。
综合上述专利生产1000MPa级钢板，主要采用调质工艺生产，钢板生产工艺流程较长且成本高；钢板厚度无法满足大型装备的要求；且钢板性能指标仅体现为高强度，钢板的低温韧性无法满足-40℃的要求。因此急需开发一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构钢。
发明内容
为了解决现有高强度结构钢无法同时满足超高强、大厚度、高韧性和非调质的技术问题，本发明提供了一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢，可满足大型海洋工程装备、水力发电、工程机械等行业对钢板的厚度、强度、塑性及低温韧性的要求。
本发明还提供了一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢的制备方法，该方法实现了仅采用淬火而不回火的非调质工艺生产大厚度、高强度、高韧性钢板，简化工艺流程，降低工艺成本。
本发明通过以下技术方案实现：
一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢，以质量分数计，所述结构用钢的化学成分为：
C：0.08～0.13％、Si：0.10～0.4％、Mn：0.8～1.30％、P≤0.012％、S≤0.010％、Ni：0.9～1.3％、Cr：0.30～0.70％、Mo：0.20～0.60％、V：0.03～0.07％、Cu：0.2～0.6％、Nb：0.02～0.045％、Ti：0.01-0.02％、B：0.0007～0.0014％；其余为Fe和不可避免杂质；
所述结构用钢的金相组织以体积分数计为：80-90％的马氏体，10-20％的贝氏体。
可选的，以质量分数计，所述结构用钢的化学成分为：
C：0.11％，Si：0.19％，Mn：1.22％，P：0.0047％，S：0.001％，Ni：0.92％，Cr：0.44％，Mo：0.39％，V：0.056％，Cu：0.28％，Nb：0.027％，Ti：0.013％，B：0.0014％；其余为Fe和不可避免杂质。
可选的，以质量分数计，所述结构用钢的化学成分为：
C：0.13％，Si：0.32％，Mn：1.25％，P：0.0049％，S：0.00097％，Ni：1.1％，Cr：0.6％，Mo：0.51％，V：0.035％，Cu：0.41％，Nb：0.033％，Ti：0.017％，B：0.0014％；其余为Fe和不可避免杂质。
进一步的，所述结构用钢厚度≥90mm。
一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢的制备方法，所述方法包括：
获取所述大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢的铸坯；
将所述铸坯进行加热、轧制、空冷和淬火，获得所述大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢；
所述铸坯加热温度为1160～1220℃；
所述轧制采用两阶段控轧工艺；
所述淬火的淬火温度为870～930℃。
进一步的，所述铸坯加热的保温时间为2.5-3.5h。
进一步的，所述两阶段控轧工艺包括再结晶区轧制和未再结晶区轧制：
所述再结晶区轧制开轧温度为1100～1200℃，累计压下率≥50％，中间坯待温厚度为1.5倍成品厚度；
待温至770～820℃进行所述未再结晶区轧制，终轧温度为750～800℃，未再结晶累计压下率30-35％。
进一步的，所述淬火的在炉时间为2.5min/mm*t，后以冷却速度≥2℃/s淬火至室温，t为成品厚度。
进一步的，所述铸坯长宽高分别为400mm*(2000-2400)mm*(3000-3500)mm。
进一步的，所述空冷为轧后入缓冷坑缓冷36h以上。
本发明实施例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.本发明一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢，通过对铸坯化学成分的调整，以及轧制、淬火工艺的改进，得到的结构用钢可满足大型海洋工程装备、水力发电、工程机械等行业对钢板的厚度、强度、塑性及低温韧性的要求，钢板厚度可达90mm及以上，钢板抗拉强度≥1000MPa，断后伸长率≥11％，-40℃冲击功均值≥150J。
2.本发明一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢的制备方法，在调整钢板化学成分的基础上，改进轧制工艺和淬火工艺，该方法仅采用淬火而不回火的非调质工艺生产大厚度、高强度、高韧性钢板，简化工艺流程，降低工艺成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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为实施例1的90mm厚钢板的1/4处的显微组织图；
图2为实施例1的90mm厚钢板的1/2处的显微组织图；
图3为实施例1的90mm厚钢板板条束；
图4为实施例1的90mm厚钢板析出相；
图5为实施例2的130mm厚1/4处的钢板显微组织图；
图6为实施例2的130mm厚钢板的1/2处的显微组织图。
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。
本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
针对现有高强度结构钢无法同时满足超高强、大厚度、高韧性和非调质的缺陷，本申请通过对钢的化学成分及制备工艺进行改进，得到一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢，可满足大型海洋工程装备、水力发电、工程机械等行业对钢板的厚度、强度、塑性及低温韧性的要求，且仅采用淬火而不回火的非调质工艺生产大厚度、高强度、高韧性钢板，钢板抗拉强度≥1000MPa，断后伸长率≥11％，-40℃冲击功均值≥150J，简化工艺流程，降低工艺成本。
具体的，本发明一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢，以质量分数计，所述结构用钢的化学成分为：
C：0.08～0.13％、Si：0.10～0.4％、Mn：0.8～1.30％、P≤0.012％、S≤0.010％、Ni：0.9～1.3％、Cr：0.30～0.70％、Mo：0.20～0.60％、V：0.03～0.07％、Cu：0.2～0.6％、Nb：0.02～0.045％、Ti：0.01-0.02％、B：0.0007～0.0014％；其余为Fe和不可避免杂质；
所述结构用钢的金相组织以体积分数计为：80-90％的马氏体，10-20％的贝氏体。
原始奥氏体晶粒尺寸为8-10μm。
进一步的，所述结构用钢厚度≥90mm，所述钢板性能指标为：屈服强度≥800MPa，抗拉强度≥1000MPa，断后伸长率≥11％，-40℃冲击功均值≥150J。
本发明结构用钢的化学成分设计思路如下：
C含量0.08～0.13％，既保证钢板具有一定的淬透性以保证钢板具有较高的强度，同时相对较低的碳含量使得该组织中发生一定含量的贝氏体相变，保证了钢板在未回火状态下具有较好的低温韧性和较低的韧脆转变温度，而且保证了钢板具有良好的焊接性；
Ni含量0.90～1.30％，Ni元素的加入可以减小低温时位错在基体中运动的阻力，同时提高层错能，抑制低温时位错的大量形成，促进低温时位错的交滑移，使得裂纹扩展的消耗功增加，降低钢的韧脆转变温度，从而显著改善材料的低温韧性，同时从相变角度出发，抑制钢板的珠光体相变，提高钢板淬透性；
Nb含量0.02～0.045％，一方面在控轧阶段抑制钢板的再结晶，提高钢板的相变驱动力从而细化组织，从而改善钢板的强度和韧性，另一方面Nb与C，N形成第二相粒子，产生固溶强化；
Ti含量0.01～0.02％的加入，一方面其溶质拖曳作用抑制钢坯加热过程中的晶粒长大，另一方面与C，N形成第二相粒子产生沉淀强化，与Nb元素的复合微合金化，保证了钢板的强度；
Cr含量0.30-0.70％和Mo含量0.20～0.60％，Cr和Mo元素的加入起到固溶强化的作用，同时改善材料的淬硬倾向，从而保证了钢板的抗拉强度；
Cu元素0.2～0.6％，Cu在轧后空冷过程中发生纳米相的析出，可明显提高钢板的强度；
B含量0.0007～0.0014％，B具有非常好提高钢板淬透性的作用，明显改善钢板的强度，但过多的B导致钢板冷裂纹敏感性升高，不利于焊接性能。
P≤0.006％、S≤0.002％：由于磷和硫是钢中有害元素，为保证钢板强度和低温韧性，严格控制S、P含量低于一定水平，高于此范围，对钢板的力学性能产生不利影响。
一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢的制备方法，所述方法包括：
获取所述大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢的铸坯；
将所述铸坯进行加热、轧制、空冷和淬火，获得所述大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢；
所述铸坯加热温度为1160～1220℃；
本申请中，加热温度过高容易导致奥氏体晶粒粗大，不利于强度和韧性的平衡，尤其对于90mm以上的特厚板最明显；加热温度过低不利于微合金元素的溶解以及粗轧阶段的奥氏体再结晶。
所述轧制采用两阶段控轧工艺；
所述淬火的淬火温度为870～930℃。
本申请中，控制淬火的淬火温度为870～930℃，淬火温度过高容易出现奥氏体晶粒粗大，导致淬火马氏体板条粗大，不利于钢板的低温韧性；淬火温度过低影响淬火马氏体相变。
进一步的，所述铸坯加热的保温时间为2.5-3.5h。
进一步的，所述两阶段控轧工艺包括再结晶区轧制和未再结晶区轧制：
所述再结晶区轧制开轧温度为1100～1200℃，累计压下率≥50％，中间坯待温厚度为1.5倍成品厚度；
待温至770～820℃进行所述未再结晶区轧制，终轧温度为750～800℃，未再结晶累计压下率30-35％。
本申请中，当终轧温度低于750℃将可能发生铁素体相变影响钢板的强度；终轧温度高于820℃将导致奥氏体晶粒粗大，不利于实现90mm以上特厚板心部的强韧性平衡。未再结晶累计压下率超过30％有利于细化马氏体板条尺寸，保证特厚板的心部韧性；而超过35％将影响粗轧阶段奥氏体再结晶，不利于奥氏体晶粒的细化，因此未再结晶累计压下率30-35％为90mm以上特厚板理想的平衡点。
进一步的，所述淬火的在炉时间为2.5min/mm*t，后以冷却速度≥2℃/s淬火至室温，t为成品厚度。
本发明的工艺设计思路如下：
轧制工艺中，第一阶段再结晶区轧制采用较高的压下率，保证钢板的致密性以及原奥氏体晶粒的均匀性；第二阶段未再结晶区轧制采用控轧工艺，并采用足够的待温厚度，以使相变时有足够的驱动力，并促进第二相粒子和纳米相的析出，并且有利于实现淬火阶段马氏体板条的细化；钢板在880～920℃淬火，一方面保证组织已经发生完全的奥氏体化，在后续的淬火过程，以一定的冷却速度冷却至室温时，组织发生了马氏体和贝氏体相变，为钢板具有较好的强度和良好的低温韧性打下组织基础。
下面将结合实施例、对比例及实验数据对本申请一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢及其制备方法进行详细说明。
实施例1
一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢，通过以下方法制备：
(1)获取所述大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢的铸坯，铸坯尺寸为400*2000*3250mm，以质量分数计，所述铸坯化学成分为：
C：0.11％，Si：0.19％，Mn：1.22％，P：0.0047％，S：0.001％，Ni：0.92％，Cr：0.44％，Mo：0.39％，V：0.056％，Cu：0.28％，Nb：0.027％，Ti：0.013％，B：0.0014％；其余为Fe和不可避免杂质；
(2)铸坯加热：所述铸坯加热至1200℃，保温2.5h；
(3)轧制：轧制过程分为两个阶段，再结晶区轧制和未再结晶区轧制：再结晶区阶段轧制开轧温度为1070℃，轧至135mm，再结晶区累计压下率66％，单道次最大压下率20.1％；待温至780℃进行未再结晶区轧制，终轧温度770℃，未再结晶区累计压下率33.3％
(4)轧后入缓冷坑缓冷36h以上，空冷至室温；
(5)淬火：加热至900℃，在炉时间225min，后以冷却速度≥2℃/s淬火至室温。
钢板的最终厚度为90mm，对本实施例的1000MPa级钢板力学性能检测，按照《GB/T228.1-2010金属材料拉伸试验 第1部分：室温试验方法》对试样进行室温拉伸试验，按照《GB/T 229-2007金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》对试样进行冲击试验，力学性能为：横向拉伸屈服强度825MPa，抗拉强度1021MPa，断后伸长率12％；-40℃下1/4处纵向冲击功：232J、250J、247J，-40℃1/2处冲击功为204J、182J、209J。
实施例2
一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢，通过以下方法制备：
(1)获取所述大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢的铸坯，铸坯尺寸为400*2000*3250mm，以质量分数计，所述铸坯化学成分为：
C：0.13％，Si：0.32％，Mn：1.25％，P：0.0049％，S：0.00097％，Ni：1.1％，Cr：0.6％，Mo：0.51％，V：0.035％，Cu：0.41％，Nb：0.033％，Ti：0.017％，B：0.0014％；其余为Fe和不可避免杂质；
(2)铸坯加热：所述铸坯加热至1206℃，保温130min；
(3)轧制：轧制过程分为两个阶段，再结晶区轧制和未再结晶区轧制：再结晶区阶段轧制开轧温度为1177℃，轧至195mm，再结晶区累计压下率51％，单道次最大压下率15.2％；待温至780℃进行未再结晶区轧制，终轧温度761℃，未再结晶区累计压下率33.3％
(4)轧后入缓冷坑缓冷36h以上，空冷至室温；
(5)淬火：加热至930℃，在炉时间325min，后以冷却速度≥2℃/s淬火至室温。
钢板最终厚度为130mm，对本实施例的1000MPa级钢力学性能检测，力学性能为：横向拉伸屈服强度811MPa，抗拉强度1020MPa，断后伸长率11.5％；1/4位置的-40℃纵向冲击功：232J、240J、62J，1/2处的-40℃冲击功：232J、229J、216J。
本申请与对比专利1(CN103014541A)和对比专利2(CN102181619)对比，可以看出：
1)对比专利1钢板的化学成分与本发明近似，但制备工艺不同，对比专利为淬火+回火，而本申请为淬火，未采用回火，工艺简单，而且本申请强度更高，低温韧性更好。
2)对比专利2无离线淬火而采自回火的方式，本申请采用离线淬火而没有回火；成分设计中，对比专利2缺少对淬透性有重要影响的关键元素Cr，也没有重要的析出强化元素Cu和V，这三个元素对强度有重要影响。
Figure BDA0003303741320000091
Figure BDA0003303741320000101
附图1-6的详细说明：
图1为实施例1的90mm厚钢板的1/4处的显微组织图，图2为实施例1的90mm厚钢板的1/2处的显微组织图。由图1和图2可知，钢板主要显微组织为马氏体和贝氏体组织，有利于保证大厚度钢板的强度超过1000MPa，晶粒尺寸低于10μm，有利于保证钢板的强韧性；图3为实施例1的90mm厚钢板的精细板条束，板条细小，有利于实现钢板的强韧性平衡，保证钢板的-40℃冲击功均值≥150J；图4为实施例1的90mm厚钢板高密度位错，有利于保证钢板的高强度。图5和图6分别为实施例2的130mm厚1/4处和1/2处的钢板显微组织图，可以看出，钢板的主要显微组织仍为马氏体和贝氏体组织。
从实施例1、2及对比专利可知，本发明通过对钢的化学成分及轧制、淬火工艺进行改进，得到的大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢，可满足大型海洋工程装备、水力发电、工程机械等行业对钢板的厚度、强度、塑性及低温韧性的要求，且仅采用淬火而不回火的非调质工艺生产大厚度、高强度、高韧性钢板，钢板抗拉强度≥1000MPa，断后伸长率≥11％，-40℃冲击功均值≥150J，简化工艺流程，降低工艺成本。
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 (7)

1.一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所述大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢的铸坯，以质量分数计，所述结构用钢的化学成分为：
C：0.08～0.13％、Si：0.10～0.4％、Mn：0.8～1.30％、P≤0.012％、S≤0.010％、Ni：0.9～1.3％、Cr：0.30～0.70％、Mo：0.20～0.60％、V：0.03～0.07％、Cu：0.2～0.6％、Nb：0.02～0.045％、Ti：0.01-0.02％、B：0.0007～0.0014％；其余为Fe和不可避免杂质；
将所述铸坯进行加热、轧制、空冷和淬火，获得所述大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢，所述结构用钢厚度≥90mm；
所述铸坯加热温度为1160～1220℃；
所述轧制采用两阶段控轧工艺；所述两阶段控轧工艺包括再结晶区轧制和未再结晶区轧制：
所述再结晶区轧制开轧温度为1100～1200℃，累计压下率≥50％，中间坯待温厚度为1.5倍成品厚度；
待温至770～820℃进行所述未再结晶区轧制，终轧温度为750～800℃，未再结晶累计压下率30-35％；
所述空冷为轧后入缓冷坑缓冷36h以上；
所述淬火的淬火温度为870～930℃，所述淬火的在炉时间为2.5min/mm*t，后以冷却速度≥2℃/s淬火至室温，t为成品厚度。
2.根据权利要求1所述的一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢的制备方法，其特征在于，所述铸坯加热的保温时间为2.5-3.5h。
3.根据权利要求1所述的一种大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢的制备方法，其特征在于，所述铸坯长宽高分别为400mm*(2000-2400)mm*(3000-3500)mm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的大厚度1000MPa级非调质高韧性结构用钢的制备方法制备得到的结构用钢，其特征在于，以质量分数计，所述结构用钢的化学成分为：
C：0.08～0.13％、Si：0.10～0.4％、Mn：0.8～1.30％、P≤0.012％、S≤0.010％、Ni：0.9～1.3％、Cr：0.30～0.70％、Mo：0.20～0.60％、V：0.03～0.07％、Cu：0.2～0.6％、Nb：0.02～0.045％、Ti：0.01-0.02％、B：0.0007～0.0014％；其余为Fe和不可避免杂质；
所述结构用钢的金相组织以体积分数计为：80-90％的马氏体，10-20％的贝氏体。
5.根据权利要求4所述的结构用钢，其特征在于，以质量分数计，所述结构用钢的化学成分为：
C：0.11％，Si：0.19％，Mn：1.22％，P：0.0047％，S：0.001％，Ni：0.92％，Cr：0.44％，Mo：0.39％，V：0.056％，Cu：0.28％，Nb：0.027％，Ti：0.013％，B：0.0014％；其余为Fe和不可避免杂质。
6.根据权利要求4所述的结构用钢，其特征在于，以质量分数计，所述结构用钢的化学成分为：
C：0.13％，Si：0.32％，Mn：1.25％，P：0.0049％，S：0.00097％，Ni：1.1％，Cr：0.6％，Mo：0.51％，V：0.035％，Cu：0.41％，Nb：0.033％，Ti：0.017％，B：0.0014％；其余为Fe和不可避免杂质。
7.根据权利要求4中所述的结构用钢，其特征在于，所述结构用钢厚度≥90mm。
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