[发明专利]一种高强度特厚钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，特别涉及到一种高强度特厚钢板及其生产方法。

背景技术

在科学技术和现代工业高速发展的今天，机械和建筑等用特厚钢板市场需求越来越大，对钢板的性能要求越来越高，厚度规格要求也由以前的60mm以下上升到70mm以上甚至100mm以上。特厚板能广泛的应用于工程机械、桥梁、容器、车辆、船舶、电力设备及其他结构件，但如此大的厚度规格上保证性能合格均匀，其生产难度较大。

目前生产特厚板大部分在150mm以下，如舞阳钢铁有限责任公司申请的名为“一种大厚度调质高强度钢板及其生产方法”的专利，专利申请号为200810141457.9，公开号为CN101363101A，含有C≤0.18%，Si0.1-0.4%，Mn≤1.2%，Ni0.7-1.7%，Cr1.0-1.5%，Mo0.4-0.6%，V0.03-0.08%，能提供一种厚度为100～114mm的大厚度钢板，具有高强度、较好的抗层状撕裂性能和良好的低温韧性，但最厚到114mm，不能满足更厚级别钢板的需求。还有南阳汉冶特钢有限公司申请的名为“一种150mmQ245R特厚钢板及其生产方法”的专利，专利申请号为201110176685.1，公开号为CN102345047A，涉及一种150mmQ245R的容器钢，厚度只有150mm，其强度也只有250Mpa级别，无论厚度和强度都不满足更厚更高强度级别的特厚板需要。

济南钢铁股份有限公司申请的名为“一种生产特厚钢板的工艺方法”的专利，专利申请号为200810249817.7，公开号为CN101439348A，提供一种生产特厚钢板的方法：将两块板坯经过切割、平正、清洁，通过抽真空并焊合成一块新的板坯，然后进行加热、轧制，以解决大型模铸心部偏析和疏松的问题。但其工序复杂，生产效率较低，并且容易出现分层缺陷。

首钢总公司申请的名为“一种100mm低合金高强度特厚钢板及其制造方法”的专利，专利申请号为200810119503.5，公开号为CN101348879A，提供一种厚度为100mm的低合金特厚钢板；首钢总公司申请的另一名为“一种100mm、400MPa级高强度特厚钢板及其制造方法”的专利，申请号为200810224732.3，公开号为CN101476081A,提供一种100mm、400MPa级高强度特厚钢板，都具有较高的屈服强度，且不需要热处理，且其生产厚度只有100mm，不能满足市场对钢板厚度越来越大的需求。

由以上对比专利可知，目前可用于机械设备等构件的特厚板存在如下不足：

1、产品厚度规格较小、强度低，适用范围窄；

2、生产工艺复杂，生产效率低，容易产生分层等缺陷；

发明内容

基于上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种厚度规格在200～300mm、屈服强度在460Mpa以上的特厚钢板及其生产方法。

为了达到上述目的，本发明技术方案如下：

一种高强度特厚钢板，其特征在于钢板化学成分按重量百分比为：C0.11%～0.15%、Si0.15%～0.25%、Mn1.4%～1.6%、P≤0.020%，S≤0.005%、Ni0.4%-0.6%、Cr0.25%-0.35%、Mo0.3%～0.4%、V0.03%～0.05%、Ti0.015%～0.025%、Cu0.2%-0.3%、Als0.015%～0.040%，其余为Fe以及不可避免的杂质。

本发明选择以上合金元素种类及其含量是因为：

碳：在特厚板钢的化学成分设计中，碳对钢的强度、韧性、焊接性能、冶炼成本影响很大。为了使钢板具有良好的焊接性能、较好的低温冲击韧性，必须降低钢中的含碳量，使其控制在中下限。因为碳是较强的固溶强化元素，能显著提高钢板强度，但碳含量过高，不利于焊接和渗碳体等第二相难控制，会使韧性、塑性和钢板焊接性能明显恶化，本发明的碳含量定为0.11%～0.15%。

锰：锰是提高强度和韧性的有效元素，它是弱碳化物形成元素，它在冶炼中的作用是脱氧和消除硫的影响，还可以降低奥氏体转变温度，细化铁素体晶粒，对提高钢板强度和韧性有益。同时还能固溶强化铁素体和增加钢的淬透性。一般用低碳高锰类型的钢作为焊接结构钢时，锰/碳比值越大(达2.5以上)，钢的低温韧性就越好。锰含量过高时，则钢硬化而延展性变坏，本发明的锰含量定为1.4％～1.6%。