[发明专利]一种超高塑性低屈强比钢及其制备方法

说明书

本发明涉及一种超高塑性低屈强比钢及其制备方法，属于冶金的技术领域。包括重量百分比的以下成分：C 0.010％～0.030％，Si≤0.10％，Mn 0.40％～0.60％，P≤0.010％，S≤0.010％，Als 0.010％～0.030％，其余为Fe和杂质。所述超高塑性低屈强比钢的制备方法，包括如下步骤：(1)冶炼；(2)连铸坯加热；(3)铸坯缓冷；(4)加热，轧制；所述钢板的厚度为8～60mm。本发明涉及钢成分简单，微观组织均匀性好，具有超高塑性、低屈强比，经大变形后而不坍塌，有抗震、吸能等效果，屈服平台明显，机加工能力极佳。

技术领域

本发明属于冶金的技术领域，具体涉及一种超高塑性低屈强比钢及其制备方法。

背景技术

随工业化、城镇化发展，大型、大跨度建筑以及高层和超高层建筑的崛起，建筑向更高、美观时尚、独特外形迅速发展，并且对建筑防火、抗震等安全性和长寿命要求的提高，对钢材性能提出高塑性、抗震、吸能等个性化要求。

CN112080692A公开了一种280MPa级冷轧低屈强比冲压汽车结构用钢及其生产方法，其化学成分的质量百分含量为：C 0.06％～0.07％，Si 0.15％～0.18％，Mn 1.40％～1.46％，P≤0.010％，S≤0.005％，Alt 0.020％～0.050％，Ca 0.0010％～0.0030％，其余为Fe及其不可避免的杂质。其采用中低碳+高锰化学成分体系生产，且为冷轧退火产品。上述专利还存在以下问题：(1)微合金含量高，生产成本高；(2)上述专利产品为冷轧退火产品，经历冶炼-热轧-冷轧-酸洗-退火等工序，工序多，生产周期长；(3)上述专利产品因屈强比高，因此具有刚度高、塑性低的特点，形变能力差。

桥梁建筑制造领域对安全、可靠、长寿要求高，要求钢板具有高塑性、低屈强比的特点；防止钢板因小变形而断裂，造成坍塌，能承受周期性小冲击，能在恶劣条件下吸收较大能量而不断。当前有良好塑性或低屈强比钢，但其塑性偏低，断后伸长率一般A₅₀≦50％，屈强比一般在0.70以上，更优越产品匮乏。

发明内容

针对现有国内桥梁建筑等领域缺少用于抗震、吸能的超高塑性低屈强比钢板，本发明提供一种超高塑性低屈强比钢及其制备方法，所制得钢板满足低强度、超高塑性、抗震吸能等要求，具有超高塑性、低屈强比，所制得钢板屈服强度稳定在160～175MPa，有明显的屈服平台，抗拉强度稳定控制在260～290MPa，断后伸长率A₅₀≥70％，屈强比：0.55～0.63，0℃KV₂≥100J。

本发明的技术方案为：

一种超高塑性低屈强比钢，包括重量百分比的以下成分：C 0.010％～0.030％，Si≤0.10％，Mn 0.40％～0.60％，P≤0.010％，S≤0.010％，Als 0.010％～0.030％，其余为Fe和杂质。

化学成分是影响产品综合性能的重要因素之一，对本发明的化学成分进行了限制，说明如下：

C：钢中主要的固溶强化元素，能够显著提高钢板强度，对钢板焊接、韧性及塑性不利。为满足本发明的钢材在制造成结构件后能承受一定强度，同时具备超高塑性，其质量百分比含量以C在0.010％～0.030％为宜。

Si：硅是炼钢过程有效的脱氧和放热元素之一，有一定的固溶强化作用，同时高硅含量过高会降低钢的表面质量、焊接性能和低温韧性，本发明硅含量控制在≤0.10％。

Mn：锰具有较强的固溶强化作用，能显著降低钢的相变温度，细化钢的显微组织,为使本专利钢材具有一定强度，必须加部分元素细化晶粒，同时避免强度过高、铸坯偏析降低材料塑性；本发明锰含量控制在0.40％～0.60％。

Al：铝是炼钢过程有效的脱氧元素之一，可有效减少钢中夹杂物含量，细化晶粒，但含量过高，容易使铸坯表面产生裂纹和细晶大幅度增加钢强度，本发明铝含量控制在0.01％～0.03％。