[发明专利]耐脆性裂纹扩展性优异的超厚钢材及其制造方法

权利要求书

1.一种耐脆性裂纹扩展性优异的超厚钢材，其特征在于：

所述钢材以重量％计包含0.03～0.09％的C、1.4～2.2％的Mn、0.2～0.9％的Ni、0.005～0.05％的Nb、0.005～0.04％的Ti、0.1～0.5％的Cu、0.05～0.5％的Si、0.01～0.05％的Al、100ppm以下的P、40ppm以下的S、余量的Fe及其他不可避免的杂质，

表层部由多边形铁素体和贝氏体的混合相组成，

厚度的1/2t～1/4t部分由50体积％以上的针状铁素体和50体积％以下的贝氏体组成，t为钢材厚度，

在钢材整体厚度上具有贝氏体单相组织的区域的分数为20％以下，

对于所述表层部，定义为从表面至表面下10mm的区域，对于所述表层部的显微组织，如果是表面下2mm的部分，则由包含70～90体积％的多边形铁素体和10～30体积％的贝氏体的混合相组成，如果是表面下10mm的部分，则由包含20～30体积％的多边形铁素体和70～80体积％的贝氏体的混合相组成。

2.根据权利要求1所述的耐脆性裂纹扩展性优异的超厚钢材，其特征在于：

所述钢材的中心部显微组织的具有大角度晶界的粒度平均为20微米以下。

3.根据权利要求1所述的耐脆性裂纹扩展性优异的超厚钢材，其特征在于：

所述钢材的屈服强度为500MPa以上。

4.根据权利要求1所述的耐脆性裂纹扩展性优异的超厚钢材，其特征在于：

所述钢材的中心部冲击转变温度为-40℃以下。

5.根据权利要求1所述的耐脆性裂纹扩展性优异的超厚钢材，其特征在于：

所述钢材的厚度为50mm以上。

6.一种耐脆性裂纹扩展性优异的超厚钢材的制造方法，其特征在于，该方法包含：

对钢板坯以1150～1000℃的温度进行再加热的步骤，所述钢板坯以重量％计包含0.03～0.09％的C、1.4～2.2％的Mn、0.2～0.9％的Ni、0.005～0.05％的Nb、0.005～0.04％的Ti、0.1～0.5％的Cu、0.05～0.5％的Si、0.01～0.05％的Al、100ppm以下的P、40ppm以下的S、余量的Fe及其他不可避免的杂质；

在1150～900℃的温度下对所述再加热后的板坯进行粗轧的步骤；

将所述粗轧后的棒材利用冷却手段进行冷却的步骤；

将所述冷却后的棒材以表面为准回热至Ac3以上的温度的步骤；

对所述回热后的棒材以1/4t为准在Ar3以上的温度下进行终轧的步骤；以及

终轧后以3℃/s以上的冷却速度冷却至600℃以下的温度的步骤，

所述棒材的冷却是以棒材的表层部具有低于Ac3的温度且1/4t区域具有高出终轧开始温度50℃以上的温度的方式实施，t是棒材厚度。

7.根据权利要求6所述的耐脆性裂纹扩展性优异的超厚钢材的制造方法，其特征在于：

所述钢材的厚度为50mm以上。

8.根据权利要求6所述的耐脆性裂纹扩展性优异的超厚钢材的制造方法，其特征在于：

所述回热步骤中回热后的棒材的表面温度为Ac3+20℃～Ac3+70℃。

9.根据权利要求6所述的耐脆性裂纹扩展性优异的超厚钢材的制造方法，其特征在于：

所述将棒材进行冷却的步骤中，在棒材的表层部生成贝氏体相、针状铁素体相或它们的混合相。

10.根据权利要求9所述的耐脆性裂纹扩展性优异的超厚钢材的制造方法，其特征在于：

将冷却后的棒材进行回热的步骤中，表层部的贝氏体相、针状铁素体相或它们的混合相逆转变成奥氏体。

11.根据权利要求10所述的耐脆性裂纹扩展性优异的超厚钢材的制造方法，其特征在于：

所述逆转变的奥氏体的粒度为50微米(μm)以下。