[发明专利]优良的耐海水腐蚀、抗疲劳性能及抗环境脆性的超高强度钢板及其制造方法

说明书

优良的耐海水腐蚀、抗疲劳性能及抗环境脆性的超高强度钢板及其制造方法，其成分重量百分比为：C 0.025～0.055％、Si≤0.10％、Mn 0.45～0.85％、P≤0.013％、S≤0.0050％、Cr 11～16％、Mo 0.85～1.25％、Ni 4.50～6.50％、Nb 0.05～0.08％、Ti 0.008～0.018％、Ca 0.0015～0.0040％、其余为Fe和不可避免杂质。本发明钢采用超低C－低Mn‑高Cr－高Ni‑(Nb+Ti)微合金化的成分体系，与在线调质工艺相匹配，获得抗高SR特性参数处理软化与脆化的超高强度钢板；不仅具有超高强度(屈服强度Rel/Rp_0.2≥920MPa、抗拉强度Rm≥980MPa)、高延伸率A₅≥14％、优良的超低温韧性(‑84℃Akv≥47J)与焊接性；而且具有优良的耐海水腐蚀特性、抗疲劳特性及抗环境脆性特性。

技术领域

本发明涉及超高强度钢板，特别涉及一种优良的耐海水腐蚀、抗疲劳性能及抗环境脆性的超高强度钢板及其制造方法，该钢板不仅具有超高强度(屈服强度Rel/Rp0.2≥920MPa、抗拉强度Rm≥980MPa)、高延伸率(A5≥14％)、优良的超低温韧性(-84℃Akv≥47J)与焊接性；而且具有优良的耐海水腐蚀特性、抗疲劳特性及抗环境脆性特性。

背景技术

众所周知，高强度钢板是最重要工程结构材料之一，广泛应用于石油天然气管线、海洋平台、造船、桥梁结构、锅炉容器、建筑结构、汽车工业、铁路运输及机械制造之中。高强度钢板性能取决于其化学成分与制造工艺，其中强度、韧性、塑性及焊接性是低碳(高强度)低合金钢最重要的性能，它最终决定于成品钢材的显微组织状态；随着冶金科技不断地向前发展，人们对超高强钢板的韧性、塑性、焊接性、耐海水腐蚀及疲劳性能提出更高的要求，即钢板在超低温状态下(≤-60℃)，具有抗脆性断裂及塑性失稳断裂能力，并且在相对较低的制造成本条件下，大幅度地提高钢板的综合机械性能和使用性能，以减少钢材的用量节约成本，减轻钢构件的自身重量、稳定性和安全性，更为重要的是为进一步提高钢构件冷热加工性及服役过程中的安全可靠性。

目前日韩欧盟范围内掀起了发展新一代高性能钢铁材料的研究高潮，力图通过合金组合设优化计、复相结构精细化设计和革新制造工艺技术(TMCP及DQ)获得更好的显微组织匹配，超细化组织与结构，使超高强调质钢板获得更优良的塑韧性、焊接性、耐疲劳性能及环境脆性。

近年来，随着深海区域的海洋资源开发、超高速舰船开发与制造、重装设备不断大型化、巨型化发展，传统1000MPa级超高强度调质钢板不能满足上述大型工程建设及装备巨型化、高性能化的发展，主要表现在超高强度调质钢板耐海水腐蚀、抗疲劳性能及抗环境脆性存在一定的缺陷，无法满足高速运动、高频载荷条件下的服役要求，因此开发具有耐海水腐蚀、抗高周疲劳性能、高的冷热加工特性及优良焊接性的超高强度调质钢板刻不容缓，以解决我国海洋重大工程建设、高速舰船制造及巨型装备制造专用的特种钢板，减少国外对我国高端钢材的技术封锁与进口钢材的使用限制。