[发明专利]一种适用于-70℃环境下的低合金高强钢

说明书

一种适用于‑70℃环境下的低合金高强钢，其化学成分及重量百分比含量为：C：0.01~0.05%、Si:≤0.04%、Mn：0.4~1.5%、P：≤0.015%、S：≤0.003%、Ti：0.01~0.10%，Al：0.01~0.06%。本发明在‑70℃极寒环境下，其屈服强度≥355MPa，抗拉强度470~650MPa，延伸率≥23%，‑70℃Kv2≥35J，且化学成分简单，工艺仅采用现有技术即可，能满足‑70℃极寒环境下使用要求。

技术领域

本发明涉及一种低低合金钢及生产方法，确切地属于-70℃环境下的低合金高强钢及生产方法。

背景技术

由于不同合作国家的地理环境与气候特点，对钢材的需求与我国要求的技术指标差异很大，尤其是一些气温较低的国家，其室外温度可达到-70℃，甚至更低，为确保安全性，在其国家使用的钢铁材料要求其冲击韧性的温度达到-70℃，而我国对低温冲击的实际需求最低为-40℃的E级钢板，在我国的国标GB/T 1591里虽然有-60℃的F级钢板，但考虑我国的实际地理环境和气温特点，国内钢企基本没有这一级别的钢材生产。面对国际化的发展趋势，有必要开发冲击韧性的温度达到-70℃的钢材，以满足我国企业对外发展的需求。

发明内容

本发明在于克服现有技术存在的不足，提供一种在-70℃极寒环境下，具有屈服强度≥355MPa，抗拉强度470～650MPa，延伸率≥23％，-70℃Kv2≥37J的良好的低合金高强钢。

实现上述目的的措施：

一种适用于-70℃环境下的低合金高强钢，其化学成分及重量百分比含量为：C：0.01～0.05％、Si:≤0.04％、Mn：0.4～1.5％、P：≤0.015％、S：≤0.003％、Ti：0.01～0.10％，Al：0.01～0.06％，余量为平衡铁及不可避免的杂质；力学性能：屈服强度≥355MPa，抗拉强度：450～650MPa，延伸率≥22％，-70℃Kv2≥27J。

优选地：所述C的重量百分比含量在0.015～0.04％。

优选地：所述Si的重量百分比含量≤0.037％。

优选地：所述Mn的重量百分比含量在0.46 1.32％。

优选地：所述Ti的重量百分比含量在0.017～0.086％。

优选地：所述Al的重量百分比含量在0.018～0.053％。

本发明中各元素及主要工艺的作用及机理

C是提高钢强度最经济有效的合金元素，但C含量过高会显著恶化钢的低温冲击韧性，本发明采用超低C设计，减少碳化物组织形成，提高钢的低温冲击韧性，本发明钢中的C含量为0.01～0.05％，优选地C的重量百分比含量在0.015～0.04％。

合金元素Si是影响热轧带钢表面质量的重要元素，为保证钢板良好的表面质量，本发明钢中的Si含量设计为≤0.04％，优选地：Si的重量百分比含量≤0.037％。

钢中添加Mn，不仅可以通过Mn的固溶强化提高钢的强度，而且可降低钢的相变温度，细化晶粒，提高钢的低温韧性，本发明钢Mn含量设计为1.40～2.00％，优选地Mn的重量百分比含量在0.46～1.32％。

P是低合金钢中的杂质元素之一，含P量高，一方面使钢具有较明显的冷脆倾向，另一方面P容易产生P偏析，明显恶化冷成型性能和低温冲击韧性。本发明钢中的P含量控制较低水平，P含量≤0.015％。

S是钢中的有害元素，生成的硫化物夹杂严重影响钢的低温冲击韧性，同时，本发明钢采用Ti微合金化，Ti与S易生成Ti₂S夹杂，从而减少钢中有效Ti的含量，进一步影响钢的力学性能，因此应尽量降低钢中的S含量，使其含量在0.003％以下。