CN113166902A - 伸长率优异的高强度热轧钢板及其制造方法 - Google Patents

伸长率优异的高强度热轧钢板及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113166902A
CN113166902A CN201980078002.3A CN201980078002A CN113166902A CN 113166902 A CN113166902 A CN 113166902A CN 201980078002 A CN201980078002 A CN 201980078002A CN 113166902 A CN113166902 A CN 113166902A
Authority
CN
China
Prior art keywords
less
steel sheet
rolled steel
rolling
elongation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980078002.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113166902B (zh
Inventor
裵珒晧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Posco Holdings Inc
Original Assignee
Posco Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Posco Co Ltd filed Critical Posco Co Ltd
Publication of CN113166902A publication Critical patent/CN113166902A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113166902B publication Critical patent/CN113166902B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/46Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0263Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001Austenite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002Bainite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005Ferrite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/008Martensite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/009Pearlite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

本发明的一个实施方式提供一种伸长率优异的高强度热轧钢板及其制造方法,以重量%计,所述热轧钢板包含:C:0.11‑0.14%、Si:0.20‑0.50%、Mn:1.8‑2.0%、P:0.03%以下、S:0.02%以下、Nb:0.01‑0.04%、Cr:0.5‑0.8%、Ti:0.01‑0.03%、Cu:0.2‑0.4%、Ni:0.1‑0.4%、Mo:0.2‑0.4%、N:0.007%以下、Ca:0.001‑0.006%、Al:0.01‑0.05%、余量Fe和其它不可避免的杂质,并且满足以下关系式1至关系式3的条件,以面积%计,微细组织包含:贝氏体:88%以上(100%除外)、铁素体:10%以下(0%除外)、珠光体:2%以下(0%除外)和岛状马氏体:0.8%以下(包括0%),[关系式1]7≤(Mo/93)/(P/31)≤16[关系式2]1.6≤Cr+3Mo+2Ni≤2[关系式3]6≤(3C/12+Mn/55)×100≤7(其中,所述关系式1至关系式3中记载的合金元素的含量为重量%)。

Description

伸长率优异的高强度热轧钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种伸长率优异的高强度热轧钢板及其制造方法,更详细地,涉及一种可以用于建筑、线管和用于油井管等的热轧钢板及其制造方法。
背景技术
近年来,用于开发油井或天然气井的环境逐渐变得恶劣,为了提高盈利能力,正持续努力降低生产成本。开采石油和天然气时,用于油井的钢管从油田顶部到底部最长使用5km,随着油井的开采深度变深,用于油井管的钢管需要高强度、内外压压溃强度、韧性、耐延迟断裂性等。此外,随着开采环境变得恶劣,开采成本迅速增加,正持续努力降低成本。特别是用于油井的维修和保养的用于油井的钢管在使用过程中受到反复的弯曲,因此需要具有高强度的同时还需要具有高伸长率。当钢管的伸长率变小时,由外部引起的小的变形,也会发生材料断裂的问题。
如上所述随着开采深度变深,地表压力增加,从而需要高强度钢材,使用高强度钢材时,可以减少管材的厚度,因此具有可以缩短施工和维修等施工期的优点。通常,强度增加时伸长率降低,但为了确保油井的稳定,需要与现有的低强度材料相似的伸长率。
发明内容
要解决的技术问题
本发明的一个方面的目的在于提供一种伸长率优异的高强度热轧钢板及其制造方法。
技术方案
本发明的一个实施方式提供一种伸长率优异的高强度热轧钢板,以重量%计,所述热轧钢板包含:C:0.11-0.14%、Si:0.20-0.50%、Mn:1.8-2.0%、P:0.03%以下、S:0.02%以下、Nb:0.01-0.04%、Cr:0.5-0.8%、Ti:0.01-0.03%、Cu:0.2-0.4%、Ni:0.1-0.4%、Mo:0.2-0.4%、N:0.007%以下、Ca:0.001-0.006%、Al:0.01-0.05%、余量Fe和其它不可避免的杂质,并且满足以下关系式1至关系式3的条件,以面积%计,微细组织包含:贝氏体:88%以上(100%除外)、铁素体:10%以下(0%除外)、珠光体:2%以下(0%除外)和岛状马氏体:0.8%以下(包括0%),
[关系式1]7≤(Mo/93)/(P/31)≤16
[关系式2]1.6≤Cr+3Mo+2Ni≤2
[关系式3]6≤(3C/12+Mn/55)×100≤7
(其中,所述关系式1至关系式3中记载的合金元素的含量为重量%。)。
本发明的另一个实施方式提供一种制造伸长率优异的高强度热轧钢板的方法,该方法包括以下步骤:在1100-1180℃下对钢坯进行再加热,以重量%计,所述钢坯包含:C:0.11-0.14%、Si:0.20-0.50%、Mn:1.8-2.0%、P:0.03%以下、S:0.02%以下、Nb:0.01-0.04%、Cr:0.5-0.8%、Ti:0.01-0.03%、Cu:0.2-0.4%、Ni:0.1-0.4%、Mo:0.2-0.4%、N:0.007%以下、Ca:0.001-0.006%、Al:0.01-0.05%、余量Fe和其它不可避免的杂质,并且满足以下关系式1至关系式3的条件;在1150℃以上将再加热的所述钢坯保持45分钟以上后进行提取;一次轧制,在所述一次轧制中对提取的所述钢坯进行轧制并在850-930℃下结束轧制以获得钢材;二次轧制,在所述二次轧制中对所述钢材进行轧制并在740-795℃下结束轧制;以10-50℃/秒的冷却速度对二次轧制的所述钢材进行水冷;以及在440-530℃下对水冷的所述钢材进行收卷。
有益效果
根据本发明的一个方面,可以提供一种伸长率优异的高强度热轧钢板及其制造方法。
最佳实施方式
以下,对本发明的一个实施方式的伸长率优异的高强度热轧钢板进行说明。首先,对本发明的合金组成进行说明。其中,除非另有说明,否则以下说明的合金组成的单位是指重量%。
C:0.11-0.14%
所述C是增加钢材的淬透性的元素,当所述C的含量小于0.11%时,淬透性不足,因此不能确保本发明中所期望的强度。另一方面,当所述C的含量超过0.14%时,屈服强度过高,可能会使加工变难或者伸长率变差,因此不优选。因此,所述C的含量优选具有0.11-0.14%的范围。所述C含量的下限更优选为0.115%,进一步优选为0.118%,最优选为0.12%。所述C含量的上限更优选为0.138%,进一步优选为0.136%,最优选为0.135%。
Si:0.20-0.50%
所述Si增加铁素体相中的C的活性程度,并且起到促进铁素体的稳定化的作用,并且有助于通过固溶强化确保强度。此外,所述Si在ERW焊接时形成Mn2SiO4等低熔点氧化物,并且在焊接时容易使氧化物排出。当所述Si的含量小于0.20%时,发生炼钢的成本问题,另一方面,当所述Si的含量超过0.50%时,除了形成Mn2SiO4之外,高熔点的SiO2氧化物的形成量增加,电阻焊时可能会降低焊接部的韧性。因此,所述Si的含量优选具有0.20-0.50%的范围。所述Si含量的下限更优选为0.23%,进一步优选为0.26%,最优选为0.3%。所述Si含量的上限更优选为0.46%,进一步优选为0.43%,最优选为0.4%。
Mn:1.8-2.0%
所述Mn是极大地影响奥氏体/铁素体相变起始温度并降低相变起始温度的元素,影响管材的母材部和焊接部的韧性,并且作为固溶强化元素,有助于增加强度。当所述Mn的含量小于1.8%时,难以期待所述效果,另一方面,当所述Mn的含量超过2.0%时,产生偏析带的可能性高。因此,所述Mn的含量优选具有1.8-2.0%的范围。所述Mn含量的下限更优选为1.83%,进一步优选为1.86%,最优选为1.9%。所述Mn含量的上限更优选为1.98%,进一步优选为1.96%,最优选为1.94%。
P:0.03%以下
所述P是炼钢时不可避免地含有的元素,添加P时,偏析在钢板的中心部,可以用作裂纹起点或扩展路径。理论上,将P的含量控制在0%是有利的,但是在制造工艺中必然作为杂质被添加。因此,重要的是控制P含量的上限,在本发明中,所述磷的含量的上限优选限制为0.03%。所述P含量更优选为0.025%以下,进一步优选为0.02%以下,最优选为0.01%以下。
S:0.02%以下
所述S是存在于钢中的杂质元素,与Mn等结合以形成非金属夹杂物,从而大大损伤钢的韧性,因此优选尽可能减少所述S,在本发明中,优选将所述S的含量控制在0.02%以下。所述S的含量更优选为0.01%以下,进一步优选为0.005%以下,最优选为0.003%以下。
Nb:0.01-0.04%
所述Nb是通过抑制轧制过程中的再结晶而使晶粒微细化非常有用的元素,同时还起到提高钢的强度的作用,因此应至少添加0.01%以上,但当所述Nb超过0.04%时,析出过量的Nb碳氮化物,有害于钢材的伸长率。因此,所述Nb的含量优选具有0.01-0.04%的范围。所述Nb含量的下限更优选为0.012%,进一步优选为0.014%,最优选为0.015%。所述Nb含量的上限更优选为0.039%,进一步优选为0.038%。
Cr:0.5-0.8%
所述Cr是提高淬透性、抗腐蚀性的元素。当所述Cr的含量小于0.5%时,通过添加所述Cr来提高抗腐蚀性的效果不充分,另一方面,当所述Cr的含量超过0.8%时,焊接性可能会急剧降低,因此不优选。因此,所述Cr的含量优选具有0.5-0.8%的范围。所述Cr含量的下限更优选为0.52%,进一步优选为0.54%,最优选为0.55%。所述Cr含量的上限更优选为0.75%,进一步优选为0.7%,最优选为0.65%。
Ti:0.01-0.03%
所述Ti是与钢中的氮(N)结合以形成TiN析出物的元素。本发明的情况下,高温热轧时可能会发生一部分奥氏体晶粒的过度粗大化,因此通过适当地析出所述TiN,可以抑制奥氏体晶粒的生长。为了这种目的,需要添加至少0.01%以上的Ti。但是,当所述Ti的含量超过0.03%时,不仅其效果饱和,而且会晶化粗大的TiN,其效果可能会减半,因此不优选。因此,所述Ti的含量优选具有0.01-0.03%%%的范围。所述Ti含量的下限更优选为0.011%,进一步优选为0.012%,最优选为0.013%。所述Ti含量的上限更优选为0.026%,进一步优选为0.023%,最优选为0.02%。
Cu:0.2-0.4%
所述Cu有效提高母材或焊接部的淬透性和抗腐蚀性。但是,当所述Cu的含量小于0.2%时,不利于确保抗腐蚀性,另一方面,当所述Cu的含量超过0.4%时,增加制造成本,因此存在不利于经济性的问题。因此,所述Cu的含量优选具有0.2-0.4%的范围。所述Cu含量的下限更优选为0.22%,进一步优选为0.24%,最优选为0.25%。所述Cu含量的上限更优选为0.37%,进一步优选为0.34%,最优选为0.3%。
Ni:0.1-0.4%
所述Ni有效提高淬透性和抗腐蚀性。此外,Ni与所述Cu一起添加时Ni与Cu反应,阻碍低熔点的Cu单相的形成,因此还具有抑制热加工时产生裂纹的问题的效果。所述Ni是对提高母材的韧性也有效的元素。为了获得上述效果,需要添加0.1%以上的Ni,但由于Ni是昂贵的元素,添加超过0.4%的Ni在经济性方面不利。因此,所述Ni的含量优选具有0.1-0.4%的范围。所述Ni含量的下限更优选为0.12%,进一步优选为0.13%,最优选为0.14%。所述Ni含量的上限更优选为0.46%,进一步优选为0.43%,最优选为0.3%。
Mo:0.2-0.4%
Mo在提高材料的强度方面非常有效,并且通过抑制大量珠光体组织的形成,可以确保良好的冲击韧性,为了确保所述效果,优选添加0.2%以上的所述Mo。但是,当所述Mo超过0.4%时,由于Mo是昂贵的元素,在经济性方面不利,并且可能会产生焊接低温裂纹,母材中形成诸如MA组织的低温相变相,因此韧性可能会降低。因此,所述Mo优选具有0.2-0.4%的范围。所述Mo含量的下限更优选为0.21%,进一步优选为0.22%,最优选为0.23%。所述Mo含量的上限更优选为0.39%,进一步优选为0.38%,最优选为0.37%。
N:0.007%以下
所述N是在固溶状态下引起时效劣化的原因,因此所述N固定为Ti、Al等的氮化物。当所述N的含量超过0.007%时,不可避免地增加Ti、Al等的添加量,因此所述N的含量优选限制为0.007%以下。所述N含量更优选为0.0065%以下,进一步优选为0.006%以下,最优选为0.0055%以下。
Ca:0.001-0.006%
所述Ca是为了控制硫化物的形态而添加。当所述Ca的含量超过0.006%时,对于钢中的S,产生CaO集群(cluster)的CaS,另一方面,当所述Ca的含量小于0.001%时,产生MnS,并且可能会导致伸长率的降低。此外,当S的量多时,为了防止CaS集群的产生,优选同时控制S的量。即,优选根据钢中的S的量和O的量来适当地控制Ca的量。所述Ca含量的下限更优选为0.0014%,进一步优选为0.0018%,最优选为0.002%。所述Ca含量的上限更优选为0.0055%,进一步优选为0.005%,最优选为0.0045%。
Al:0.01-0.05%
所述Al是为了在炼钢时脱氧而添加。当所述Al的含量小于0.01%时,这种作用不充分,另一方面,当所述Al的含量超过0.05%时,电阻焊时促进在焊接部形成氧化铝或包含氧化铝氧化物的复合氧化物,并且可能会损害焊接部的韧性。因此,所述Al的含量优选具有0.01-0.05%的范围。所述Al含量的下限更优选为0.015%,进一步优选为0.02%,最优选为0.025%。所述Al含量的上限更优选为0.046%,进一步优选为0.043%,最优选为0.04%。
本发明的其余成分是铁(Fe)。但是,在通常的制造过程中会从原料或周围环境不可避免地混入不期望的杂质,因此无法排除。这些杂质对于通常的制造过程中的技术人员而言是众所周知的,因此在本说明书中对其所有内容不进行特别提及。
另外,在本发明中,优选地,不仅应满足上述合金组成,而且还应满足以下关系式1至关系式3。以下关系式1至关系式3中记载的合金元素的含量为重量%。
[关系式1]7≤(Mo/93)/(P/31)≤16
关系式1是用于防止P的晶界偏析。当关系式1的值小于19时,Fe-Mo-P化合物形成引起的P晶界偏析效果不充分,当关系式1的值超过30时,根据淬透性的增加而形成低温相变相,因此冲击能量减少。
[关系式2]1.6≤Cr+3Mo+2Ni≤2
关系式2是用于抑制作为轻质第二相组织的岛状马氏体(MA)相的形成。当所述关系式2的值小于1.6时,Cr、Mo和Ni的添加引起的淬透性降低,因此强度不足,当所述关系式2的值超过2时,形成MA,因此伸长率会降低。
[关系式3]6≤(3C/12+Mn/55)×100≤7
关系式3是用于抑制作为轻质第二相组织的岛状马氏体(MA)相的形成。C和Mn的增加降低板坯的凝固温度,促进板坯中心的偏析,并且缩小δ铁素体的形成区间,因此在连铸中难以实现板坯的均质化。此外,Mn是偏析在板坯中心部的代表性的元素,促进损害管材的延展性的第二相的形成,C的增加扩大连铸时固相和液相的共存区间,从而加深偏析。因此,当关系式3的值超过7时强度会增加,但由于上述理由,板坯的非均质性增加,板坯形成轻质第二相,因此会降低钢材和管材的低温韧性。另一方面,当所述关系式3的值小于6时,存在强度降低的缺点。
以面积%计,本发明的热轧钢板的微细组织优选包含:贝氏体:88%以上(100%除外)、铁素体:10%以下(0%除外)、珠光体:2%以下(0%除外)和岛状马氏体:0.8%以下(包括0%)。当所述贝氏体的分数小于88%时,本发明难以获得期望获得的850MPa以上的屈服强度。当所述铁素体的分数超过10%时,存在强度降低的缺点。当所述珠光体的分数超过2%时,存在伸长率降低的缺点。当所述岛状马氏体的分数超过0.8%时,所述岛状马氏体成为形成裂纹的起点,因此发生伸长率降低的问题。另外,本发明可以不包含所述岛状马氏体。
所述贝氏体的平均晶粒尺寸优选为8μm以下。当所述贝氏体的平均晶粒尺寸超过8μm时,抗裂纹传播性降低,从而韧性和伸长率变差,并且发生强度降低的问题的可能性变高。
所述铁素体的平均晶粒尺寸优选为10μm以下。当所述铁素体的平均晶粒尺寸超过10μm时,存在强度降低的缺点。
所述珠光体的平均晶粒尺寸优选为4μm以下。当所述珠光体的平均晶粒尺寸超过4μm时,容易形成裂纹,因此存在伸长率降低的缺点。
所述岛状马氏体的平均晶粒尺寸优选为1μm以下。当所述岛状马氏体的平均晶粒尺寸超过1μm时,容易形成裂纹,因此存在伸长率降低的缺点。
如上所述提供的本发明的热轧钢板的常温屈服强度为850MPa以上,常温拉伸强度为900MPa以上,总伸长率为13%以上,因此可以确保优异的强度和伸长率。
以下,对本发明的一个实施方式的制造伸长率优异的高强度热轧钢板的方法进行说明。
首先,在1100-1180℃下对满足上述合金组成和关系式1至关系式3的钢坯进行再加热。钢坯的加热工艺是对钢进行加热的工艺,使得后续的轧制工艺顺利进行,并且可以充分获得期望的钢板的物理性能,因此应在符合目的的适当的温度范围内进行加热工艺。在对钢坯进行再加热的步骤中,应进行均匀加热,使得钢板内部的析出型元素充分被固溶,并且应防止由于过高的加热温度而形成粗大的晶粒。钢坯的再加热温度优选为1100-1180℃,这是为了在制造板坯的步骤中形成的铸造组织以及偏析相和二次相的固溶和均质化。当所述钢坯的再加热温度低于1100℃时,均质化不充分,或者由于加热炉的温度过低,存在热轧时变形阻力增加的问题,当所述钢坯的再加热温度超过1180℃时,表面质量可能会变差。因此,所述板坯的再加热温度优选具有1100-1180℃的范围。所述再加热温度的下限更优选为1115℃,进一步优选为1130℃,最优选为1150℃。所述再加热温度的上限更优选为1178℃,进一步优选为1177℃,最优选为1176℃。
之后,在1150℃以上将再加热的所述钢坯保持45分钟以上后进行提取。当所述钢坯的提取温度低于1150℃时,Nb未被充分固溶,因此强度可能会降低。当所述钢坯的提取前的保持时间小于45分钟时,板坯厚度和长度方向的均热度低,因此轧制性差,并且可能会引起最终钢板的物理性能的偏差。另外,当所述钢坯的再加热温度低于作为提取温度的下限的1150℃时,在再加热工艺的末尾可以进一步包括再次进行加热的工艺,使得所述钢坯的温度达到1150℃以上,当所述钢坯的再加热温度高于作为提取温度的下限的1150℃时,直接提取即可。
之后,进行一次轧制,在所述一次轧制中对提取的所述钢坯进行轧制并在850-930℃下结束轧制以获得钢材。当所述一次轧制结束温度超过930℃时,晶粒微细化效果不充分,当所述一次轧制结束温度低于850℃时,在之后的精轧工艺中可能会发生设备负荷问题。因此,所述一次轧制结束温度优选具有850-930℃的范围。所述一次轧制结束温度的下限更优选为855℃,进一步优选为860℃,最优选为870℃。所述一次轧制结束温度的上限更优选为925℃,进一步优选为920℃,最优选为910℃。
之后,进行二次轧制,在所述二次轧制中对所述钢材进行轧制并在740-795℃下结束轧制。当所述二次轧制结束温度超过795℃时,最终组织变得粗大,因此不能获得期望的强度,当所述二次轧制结束温度低于740℃时,可能会发生精轧机的设备负荷问题。因此,所述二次轧制结束温度优选具有740-795℃的范围。所述二次轧制结束温度的下限更优选为745℃,进一步优选为750℃,最优选为760℃。所述二次轧制结束温度的上限更优选为792℃,进一步优选为788℃,最优选为785℃。
另外,在本发明中,所述二次轧制对应于未再结晶区域轧制。对应于未再结晶区域轧制的所述二次轧制时的累积压下率优选为85%以上。当所述二次轧制时的累积压下率小于85%时,产生混晶组织,因此伸长率可能会降低。因此,所述二次轧制时的累积压下率优选为85%以上。所述二次轧制时的累积压下率更优选为87%以上,进一步优选为89%以上,最优选为90%以上。
之后,以10-50℃/秒的冷却速度对二次轧制的所述钢材进行水冷。当所述冷却速度超过50℃/秒时,存在产生大量的诸如MA的低温相变相的缺点,当所述冷却速度小于10℃/秒时,存在粗大的珠光体增加的缺点。因此,所述冷却速度优选具有10-50℃/秒的范围。所述冷却速度的下限更优选为12℃/秒,进一步优选为14℃/秒,最优选为16℃/秒。所述冷却速度的上限更优选为47℃/秒,进一步优选为43℃/秒,最优选为40℃/秒。
之后,在440-530℃下对水冷的所述钢材进行收卷。当所述收卷温度超过530℃时,表面质量降低,并且形成粗大的碳化物,因此强度会降低。另一方面,当所述收卷温度低于440℃时,收卷时需要大量的冷却水,收卷时的载荷大幅增加,并且由于形成马氏体,伸长率会降低。因此,所述收卷温度优选具有440-530℃的范围。所述收卷温度的下限更优选为455℃,进一步优选为470℃,最优选为480℃。所述收卷温度的上限更优选为520℃,进一步优选为515℃,最优选为510℃。
具体实施方式
以下,通过实施例对本发明进行更详细的说明。但是,需要注意的是,以下实施例仅用于例示本发明并进行更详细的说明,并不用于限制本发明的权利范围。这是因为本发明的权利范围由权利要求书中记载的内容和由此合理推导出的内容决定。
(实施例)
通过连铸法将具有下表1和表2中记载的合金组成的钢水制成钢坯,在1100-1180℃下加热所述钢坯,然后在下表3中记载的条件下通过再加热、提取、轧制、收卷和冷却来制造厚度为5mm的热轧钢板。对如上所述制造的热轧钢板测量微细组织的种类和分数、平均晶粒尺寸和机械物理性能,然后示于下表4中。
[表1]
Figure BDA0003085782780000111
[表2]
Figure BDA0003085782780000112
[表3]
Figure BDA0003085782780000121
[表4]
Figure BDA0003085782780000122
根据所述表1至表4可知,在满足本发明提出的合金组成、成分关系式和制造条件的发明例1至发明例5的情况下,包含适当分数的具有微细的晶粒尺寸的微细组织,因此确保优异的屈服强度、拉伸强度和伸长率。
但是可知,在不满足本发明提出的合金组成、成分关系式和制造条件的比较例1至比较例5的情况下,由于未能确保本发明的微细组织,因此屈服强度、拉伸强度或伸长率处于低水平。
比较例6和比较例7是满足本发明提出的合金组成和成分关系式但不满足制造条件的情况,可知由于未能确保本发明的微细组织,因此屈服强度、拉伸强度或伸长率处于低水平。

Claims (8)

1.一种伸长率优异的高强度热轧钢板,以重量%计,所述热轧钢板包含:C:0.11-0.14%、Si:0.20-0.50%、Mn:1.8-2.0%、P:0.03%以下、S:0.02%以下、Nb:0.01-0.04%、Cr:0.5-0.8%、Ti:0.01-0.03%、Cu:0.2-0.4%、Ni:0.1-0.4%、Mo:0.2-0.4%、N:0.007%以下、Ca:0.001-0.006%、Al:0.01-0.05%、余量Fe和其它不可避免的杂质,
并且满足以下关系式1至关系式3的条件,
以面积%计,微细组织包含:贝氏体:88%以上且100%除外、铁素体:10%以下且0%除外、珠光体:2%以下且0%除外和岛状马氏体:0.8%以下且包括0%,
[关系式1]7≤(Mo/93)/(P/31)≤16
[关系式2]1.6≤Cr+3Mo+2Ni≤2
[关系式3]6≤(3C/12+Mn/55)×100≤7
其中,所述关系式1至关系式3中记载的合金元素的含量为重量%。
2.根据权利要求1所述的伸长率优异的高强度热轧钢板,其中,所述贝氏体的平均晶粒尺寸为8μm以下。
3.根据权利要求1所述的伸长率优异的高强度热轧钢板,其中,所述铁素体的平均晶粒尺寸为10μm以下。
4.根据权利要求1所述的伸长率优异的高强度热轧钢板,其中,所述珠光体的平均晶粒尺寸为4μm以下。
5.根据权利要求1所述的伸长率优异的高强度热轧钢板,其中,所述岛状马氏体的平均晶粒尺寸为1μm以下。
6.根据权利要求1所述的伸长率优异的高强度热轧钢板,其中,所述热轧钢板的常温屈服强度为850MPa以上,常温拉伸强度为900MPa以上,总伸长率为13%以上。
7.一种制造伸长率优异的高强度热轧钢板的方法,包括以下步骤:
在1100-1180℃下对钢坯进行再加热,以重量%计,所述钢坯包含:C:0.11-0.14%、Si:0.20-0.50%、Mn:1.8-2.0%、P:0.03%以下、S:0.02%以下、Nb:0.01-0.04%、Cr:0.5-0.8%、Ti:0.01-0.03%、Cu:0.2-0.4%、Ni:0.1-0.4%、Mo:0.2-0.4%、N:0.007%以下、Ca:0.001-0.006%、Al:0.01-0.05%、余量Fe和其它不可避免的杂质,并且满足以下关系式1至关系式3的条件;
在1150℃以上将再加热的所述钢坯保持45分钟以上后进行提取;
一次轧制,在所述一次轧制中对提取的所述钢坯进行轧制并在850-930℃下结束轧制以获得钢材;
二次轧制,在所述二次轧制中对所述钢材进行轧制并在740-795℃下结束轧制;
以10-50℃/秒的冷却速度对二次轧制的所述钢材进行水冷;以及
在440-530℃下对水冷的所述钢材进行收卷。
8.根据权利要求7所述的制造伸长率优异的高强度热轧钢板的方法,其中,所述二次轧制时的累积压下率为85%以上。
CN201980078002.3A 2018-11-26 2019-11-26 伸长率优异的高强度热轧钢板及其制造方法 Active CN113166902B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0146879 2018-11-26
KR1020180146879A KR102175575B1 (ko) 2018-11-26 2018-11-26 연신율이 우수한 고강도 열연강판 및 그 제조방법
PCT/KR2019/016309 WO2020111705A1 (ko) 2018-11-26 2019-11-26 연신율이 우수한 고강도 열연강판 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113166902A true CN113166902A (zh) 2021-07-23
CN113166902B CN113166902B (zh) 2022-08-12

Family

ID=70852945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980078002.3A Active CN113166902B (zh) 2018-11-26 2019-11-26 伸长率优异的高强度热轧钢板及其制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220025476A1 (zh)
EP (1) EP3889306B1 (zh)
KR (1) KR102175575B1 (zh)
CN (1) CN113166902B (zh)
CA (1) CA3120929C (zh)
WO (1) WO2020111705A1 (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108495945A (zh) * 2016-01-27 2018-09-04 杰富意钢铁株式会社 电阻焊钢管用高强度热轧钢板及其制造方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103069020B (zh) * 2011-04-19 2017-03-15 新日铁住金株式会社 油井用电焊钢管以及油井用电焊钢管的制造方法
JP5994356B2 (ja) * 2012-04-24 2016-09-21 Jfeスチール株式会社 形状凍結性に優れた高強度薄鋼板およびその製造方法
JP5783229B2 (ja) * 2013-11-28 2015-09-24 Jfeスチール株式会社 熱延鋼板およびその製造方法
JP6070642B2 (ja) * 2014-06-20 2017-02-01 Jfeスチール株式会社 高強度でかつ低温靭性に優れた熱延鋼板およびその製造方法
KR101758528B1 (ko) * 2015-12-23 2017-07-17 주식회사 포스코 재질 편차가 작은 파이프용 강재, 그 제조방법 및 이를 이용한 용접강관의 제조방법
KR101839227B1 (ko) * 2016-09-12 2018-03-16 주식회사 포스코 피로저항성이 우수한 파이프용 강재, 이의 제조방법 및 이를 이용한 용접강관
JP6384635B1 (ja) * 2017-01-25 2018-09-05 Jfeスチール株式会社 コイルドチュービング用熱延鋼板

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108495945A (zh) * 2016-01-27 2018-09-04 杰富意钢铁株式会社 电阻焊钢管用高强度热轧钢板及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA3120929A1 (en) 2020-06-04
KR20200062402A (ko) 2020-06-04
EP3889306A1 (en) 2021-10-06
KR102175575B1 (ko) 2020-11-09
EP3889306A4 (en) 2021-10-06
EP3889306B1 (en) 2024-03-13
CN113166902B (zh) 2022-08-12
US20220025476A1 (en) 2022-01-27
CA3120929C (en) 2023-08-22
WO2020111705A1 (ko) 2020-06-04
EP3889306C0 (en) 2024-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100047107A1 (en) Steel material superior in high temperature strength and toughness and method of production of same
CN113166905B (zh) 低温韧性和伸长率优异且屈服比小的用于高强度厚管线的钢材及其制造方法
CN109385570B (zh) 一种高强钢板及其制造方法
CN111607750A (zh) 一种厚度≥20mm的X90级高强度管线钢板卷及其制造方法
KR101778406B1 (ko) 극저온인성이 우수한 후물 고강도 라인파이프 강재 및 제조방법
CN111542621B (zh) 高强度高韧性的热轧钢板及其制造方法
CN108474090B (zh) 低屈强比高强度钢材及其制造方法
KR101940872B1 (ko) 유정관용 열연강판, 이를 이용한 강관 및 이들의 제조방법
JPH10306316A (ja) 低温靭性に優れた低降伏比高張力鋼材の製造方法
RU2749855C1 (ru) Стальной материал для высокопрочной стальной трубы с низким отношением предела текучести к пределу прочности, имеющей превосходную низкотемпературную ударную вязкость, и способ его получения
JP2019502818A (ja) 低温靭性と耐水素誘起割れ性に優れた厚板鋼材、及びその製造方法
KR20160078624A (ko) 저온인성 및 강도가 우수한 강관용 열연강판 및 그 제조방법
JP2004084068A (ja) 高温強度に優れた非調質低降伏比高張力鋼およびその製造方法
JP3879440B2 (ja) 高強度冷延鋼板の製造方法
KR101070132B1 (ko) 저온 인성이 우수한 건설용 강재 및 그 제조방법
CN109207851B (zh) 一种超高强钢板及其制造方法
CN113166902B (zh) 伸长率优异的高强度热轧钢板及其制造方法
JP2002363685A (ja) 低降伏比高強度冷延鋼板
KR19990039203A (ko) 고장력 열연강판의 제조방법
CN111542636B (zh) 低屈强比特性优异的高强度钢材及其制造方法
JPH04358026A (ja) 細粒化組織の低合金シームレス鋼管の製造法
KR20240099374A (ko) 내후성이 우수한 고강도 스틸 및 이의 제조방법
CN118127399A (zh) 一种厚度15-20mm的X52M管线钢热轧卷及其制造方法
CN114341386A (zh) 强度和低温冲击韧性优异的钢材及其制造方法
CN111961968A (zh) 一种钒钛微合金化工程结构钢及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: Seoul, South Kerean

Patentee after: POSCO Holdings Co.,Ltd.

Address before: Gyeongbuk, South Korea

Patentee before: POSCO

CP03 Change of name, title or address
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230607

Address after: Gyeongbuk, South Korea

Patentee after: POSCO Co.,Ltd.

Address before: Seoul, South Kerean

Patentee before: POSCO Holdings Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right