[发明专利]具有优异韧性的超高强度钢

摘要

本发明的实施方式包括碳钢和制造方法。在一种实施方式中，公开了一种双重奥氏体化工艺，通过该工艺形成选定的钢组合物并对其进行热处理以对钢的显微结构进行精炼。在一种实施方式中，热处理可以包括在回火之前对所形成的钢组合物进行选定次数(例如2次)的奥氏体化和淬火。在另一实施方式中，热处理可以包括使所形成的钢组合物经历选定次数(例如2次)的奥氏体化、淬火和回火。通过这种方式由钢组合物的实施方式制成的钢制品(例如无缝管形杆件和管)将具有至少大约175ksi(大约1200MPa)的高屈服强度，同时保持优异的韧性。

主权项

一种钢管，由以下成分组成：重量百分比0.26％‑0.29％的碳；重量百分比0.3％‑0.45％的锰；重量百分比0.20％‑0.30％的硅；重量百分比1.30％‑1.50％的铬；重量百分比0.65％‑0.70％的钼；重量百分比0.12％‑0.15％的钒；重量百分比0.020％‑0.035％的铝；以及重量百分比0‑0.03％的钙；余量为铁和杂质；其中在第一加热操作中将所形成的钢管加热到第一温度；在第一淬火操作中以第一速率从第一温度对所形成的钢管进行淬火，使得得到淬火的钢的显微结构是按体积大于或等于95％的马氏体，其中所述第一温度在900℃到950℃之间；在第一淬火操作之后的第二加热操作中将所形成的钢管加热到小于第一温度的第二温度，其中所述第二温度在880℃到930℃之间；在第二淬火操作中以第二速率从第二温度对所形成的钢管进行淬火，使得得到淬火的钢的显微结构是按体积大于或等于95％的马氏体，其中所形成的钢管具有与第一淬火操作之后的晶粒尺寸相比更小的晶粒尺寸；以及在第二淬火操作之后通过将所形成的钢管加热到在450℃到550℃之间的第三温度的方式对所形成的钢管进行回火；其中钢管被加工成具有大于175ksi的屈服强度并且在室温下夏比V型缺口能量在横向上大于或等于50J/cm2以及在纵向上大于或等于65J/cm2，并且所述钢管的抗拉强度大于180ksi；钢管被加工成具有精细碳化钒沉淀物，其中所述精细碳化钒具有小于或等于30nm的尺寸。