專利名稱：：屈服強度620MPa級低裂紋敏感性鋼板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及低碳高強度結(jié)構(gòu)鋼，具體地說，本發(fā)明涉及屈服強度620MPa級的低裂紋敏感性鋼板及其制造方法。
背景技術(shù)：
：低裂紋敏感性高強鋼主要用于煤礦、勘探等機械結(jié)構(gòu)和工程建設(shè)中，要求該鋼具有較高的強度、硬度、韌性和焊接性能，根據(jù)使用部位的不同，強度要求的范圍也不同，為了便于焊接和簡化焊接工藝，希望鋼的焊接裂紋敏感性指數(shù)Pcm盡可能低，以達到焊前無需預(yù)熱的目的，這種鋼被稱為低焊接裂紋敏感性高強鋼，也稱CF鋼。它是一類具有優(yōu)良焊接性能和低溫韌性的低合金高強度鋼，其優(yōu)點在于焊前不預(yù)熱或稍加預(yù)熱而不產(chǎn)生裂紋，主要是解決了大型鋼結(jié)構(gòu)件的焊接施工問題；對于屈服強度620MPa級鋼板，一般要求鋼的Pcm^).25%。.降低Pcm的唯一手段就是減少碳和合金元素的加入量，而對于采用淬火+回火工藝生產(chǎn)的高強鋼來說，減少碳和合金元素的加入量將不可避免地帶來鋼強度的降低，若采用熱機械控制軋制與控制冷卻技術(shù)(TMCP)，則可以彌補這種缺陷，此外，相對于調(diào)質(zhì)(淬火+回火)工藝，熱機械控制軋制與控制冷卻技術(shù)(TMCP)還具有細化晶粒從而提高鋼的低溫韌性的好處。目前，采用TMCP技術(shù)生產(chǎn)的低焊接裂紋敏感性鋼的合金成分一般是Mn-Mo-Nb-Cu-Ni-V-B系或Mn-Mo-Nb-Cu-Ni-B系。如中國專利CN1396294公開了一種低焊接裂紋敏感性高強鋼，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C0.020.13、Mn0.601.80、Si0.100.60、Ti0.0050.025、AHOl、Ti0.0050.025、N0.00200.0060、B0.00050.0020、Nb0.0080.040及Ni^0.55、V，IO、Cu，65、Mc^0.50%、Zr￡0.040、RES0.020中的兩種或兩種以上，Pcm=0.33%。又如中國專利CN1932063A涉及鋼種的化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C:0.060.09、Si0.150.55、Mnl.001.60、P，015、SK)06、Ni0.150.40、化0.30、Mo^0.30、Cu^0.30、V0.020.06、Nb0,0050.05、Als0.0100.040，Pcm=0.25;另外一種大線能量焊接非調(diào)制高韌性鋼，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C0.020.18、Si0.100.60、Mn0.60L80、P^0.020、S，OIO、Ni，60、Mo^0.50、Cu￡0.80、V0.020.08、Nh^0.040、Als0.0100.060，Pcm=0.32;上述公開的三種鋼種的合金元素設(shè)計分別為Mn-Mo-Cu-Ni-Nb-V-B系和Mn-Mo-Cr-Cu-Ni-Nb-V-B體系，這兩種鋼分別要求對鋼板進行淬火+回火或回火處理，制造工序復(fù)雜，增加生產(chǎn)成本。已開發(fā)的40mm以下厚度規(guī)格、屈服強度550Mpa級低裂紋敏感性鋼，其成分質(zhì)量百分比為C0.0050.05、Si0.050.70、Mnl.401.85、Cr0.300.50、Mo0.601.20、Nb0.040.08、Al0.020.06、Cu《0.30、Ni0.601.20，Ti0.0050.015。該鋼的機械性能為屈服強度580Mpa，抗拉強度650Mpa，一2(TC縱向沖擊功平均為290J，其機械性能平均值符合550Mpa級別的要求，但不能適應(yīng)機械結(jié)構(gòu)中強度要求較高的關(guān)鍵部件，另外該鋼的合金成分Mo、Mn含量較高，致使該鋼成本增加。另外，30mm以上厚度的鋼板表面和中心組織不一致，即鋼板表面為板條貝氏體和馬氏體組織，中心部位主要為多邊形鐵素體和少量貝氏體組織，造成鋼板厚度上性能不均勻，特別是低溫沖擊韌性較差，容易發(fā)生脆性裂紋。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種屈服強度620MPa級低裂紋敏感性鋼板及其制造方法，無需熱處理，鋼板具有良好的低溫韌性和焊接性。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，采用Mn-Nb-Cr-Mo-V-Ti-B系鋼種，考慮到成本因素，從成分設(shè)計上盡量減少合金元素的加入量，通過降低價格昂貴的合金元素Mo，增加Cr元素含量，以達到降低生產(chǎn)成本的目的；充分利用各種微合金元素復(fù)合加入技術(shù)來達到強化的目的，采用Nb、Ti、B、Mo元素的復(fù)合加入，保證未再結(jié)晶區(qū)內(nèi)變形的積累，并保證4鋼種得到貝氏體組織，利用Nb、Ti、Mo、Cu等微合金元素的應(yīng)變誘導(dǎo)析出及時效強化效果，進一歩提高強度；通過優(yōu)化制造方法，即結(jié)合鋼的成分，采用兩階段控制軋制和在線控制冷卻工藝(TMCP工藝)，以獲得屈服強度620Mpa以上、具有優(yōu)良焊接性能和低溫韌性的低合金高強度鋼，TMCP工藝省去了熱處理工藝，節(jié)約了生產(chǎn)成本，另外TMCP工藝生產(chǎn)的鋼板焊接時不需預(yù)熱，所以減少了焊接成本。具體地，本發(fā)明的一種屈服強度620MPa級低裂紋敏感性鋼板，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C0.010.05、Si0.100.45、Mn0.601.20、Cr0.300.50、Mo0.100.30、Nb0.010.04、Al0.020.04、Cu0.300.80、Ni0.601.20、B0.00050.0010、Ti0.0050.015，余量為Fe禾卩不可避免的雜質(zhì)，且滿足焊接裂紋敏感性指數(shù)PCm$0.20%。低裂紋敏感性鋼板的焊接裂紋敏感性指數(shù)Pcm可按下式確定悍接裂紋敏感性指數(shù)Pcm是反映鋼的焊接冷裂紋傾向的判定指標(biāo)，Pcm越低，焊接性越好，反之，則焊接性越差。焊接性好是指焊接時不易產(chǎn)生焊接裂紋，而焊接性差的鋼容易產(chǎn)生裂紋，為了避免裂紋的產(chǎn)生，必須在焊接前對鋼進行預(yù)熱，焊接性越好，則所需的預(yù)熱溫度越低，反之則需要較高的預(yù)熱溫度。一般認為，當(dāng)Pcm^).20X時，屈服強度620MPa以下的鋼可以實現(xiàn)不預(yù)熱焊接。在本發(fā)明中，C:在鋼中的作用是固溶強化，但是C對焊接性能不利。C含量越高，焊接性能越差，對于采用TMCP工藝生產(chǎn)的貝氏體鋼來說，C含量越低則韌性越好，較低的碳含量可以生產(chǎn)更大厚度的高韌性鋼板，因此本發(fā)明C含量控制為0.030.05%。Mo:提高鋼的淬透性，本發(fā)明只需加入不超過0.25%的Mo，因為Mo對焊接性能不利，同時Mo是-一種十分昂貴的元素，其價格是Cr的數(shù)倍，因此本發(fā)明以Cr取代了部分Mo，以達到降低成本的目的。Cr:作為弱碳化物形成元素，添加Cr不僅提高鋼板的淬透性、促進馬氏體/貝氏體形成，而且馬氏體/貝氏體板條間位向差增大，增大裂紋穿過馬氏體/貝氏體晶團的阻力，在提高鋼板強度的同時，具有一定的改善鋼板韌性之作用；Nb:本發(fā)明通過加入較多的Nb，一方面以達到細化晶粒和增加鋼板厚度的目的，另-方面是提高鋼的未再結(jié)晶溫度，便于在軋制過程中采用相對較高的終軋溫度，從而加快軋制速度，提高生產(chǎn)效率。此外，由于強化了晶粒細化作用，使得可生產(chǎn)鋼板的厚度增大，采用本發(fā)明設(shè)計的化學(xué)成分，能夠生產(chǎn)鋼板的最大厚度為80mm。Si:在鋼中的作用主要是固溶強化，也可提高鋼的淬透性，本發(fā)明鋼中加入不超過0.45%的Si有利于提高鋼的強度和韌性。Ti:在鋼中能產(chǎn)生強烈的沉淀強化作用，使鋼的強度提高，還能阻止奧氏體再結(jié)晶。它能產(chǎn)生晶粒細化作用，提高鋼材屈服強度，作為一種重要的微合金元素，鈦可形成細小的鈦的碳、氮化物顆粒，在板坯再加熱過程中可通過阻止奧氏體晶粒的粗化從而得到較為細小的奧氏體顯微組織。另外，鈦的氮化物顆粒的存在可抑制焊接熱影響區(qū)的晶粒粗化。因而，鈦可同時提高基體金屬和焊接熱影響區(qū)的低溫韌性。由于鈦能夠以鈦的氮化物形式固定游離氮原子，所以它可以阻止游離氮由于形成了硼的氮化物而對鋼的淬透性產(chǎn)生的不利影響。Cu:是奧氏體穩(wěn)定化元素，添加Cu也可以降低Ar3點溫度，提高鋼板的淬透性和鋼板的耐大氣腐蝕性；Cu、Ni復(fù)合添加除降低含銅鋼的銅脆現(xiàn)象、減輕軋制過程的晶間開裂之作用外，更重要的是Cu、Ni均為奧氏體穩(wěn)定化元素，Cu、Ni復(fù)合添加可以大幅度降低Ar3，提高奧氏體向鐵素體相變的驅(qū)動力，導(dǎo)致馬氏體/貝氏體板條可以向各個位向長大，導(dǎo)致馬氏體/貝氏體板條間位向差變大，增加裂紋穿過馬氏體/貝氏體板條的阻力。B:能夠顯著增加鋼的淬透性，本發(fā)明加入0.00050.0010的B，與Mo結(jié)合，可以使鋼在一定冷卻條件下，比較容易地獲得高強度貝氏體組織。本發(fā)明鋼的化學(xué)成分C含量相對于原來降低了，C含量的降低主要是考慮提高鋼的韌性和焊接性能，為了彌補因C含量的降低而影響的強度，通過添加Mn、Nb、Mo、Cr、B、Cu等合金元素的最佳配合，使鋼板具優(yōu)良的綜合機械性能。Mn在控軋鋼中，含量一般在1.5%以下，因為錳含量超過1.5%時，則鋼硬化而延展性變壞，所以本發(fā)明中Mn的含量控制在0.8%1.20%;Nb能產(chǎn)生顯著的晶粒細化和中等的沉淀強化作用，但鈮有增加焊接熱影響區(qū)再熱裂紋的傾向，焊縫中單獨加入鈮時，使韌性顯著變壞，但當(dāng)Ti-Nb-Mo共存時會呈現(xiàn)良好的韌性，鈮在含硼鋼中的允許含量不能超過0.04。％，所以本發(fā)明中Nb的含量控制在0.04%以下；Mo和B都對珠光體轉(zhuǎn)變有顯著的推遲作用，而對貝氏體轉(zhuǎn)變的影響較小，因而在相當(dāng)大的冷卻速度范圍內(nèi)可獲得全部貝氏體的組織。在含B鋼中，Mo對淬透性的影響尤為顯著，當(dāng)Mo與Nb同時加入時，Mo在控制軋制過程中可增大對奧氏體再結(jié)晶的抑制作用，進而促進奧氏體顯微組織的細化。同時Mo是-種十分昂貴的元素，其價格是Cr的數(shù)倍，因此本發(fā)明以Cr取代了部分Mo，以達到降低成本的目的，但是當(dāng)Cr添加量超過0.80%時，嚴重損害鋼板的焊接性；因此本發(fā)明鋼Cr含量控制在0.45%左右。Cr與Ni、B和Mo相配合，增加了過冷奧氏體的穩(wěn)定性，抑制了先共析鐵素體的轉(zhuǎn)變，獲得均勻的貝氏體組織。在含B鋼中，可利用e—Cu的時效強化作用，使這類鋼的強度達到更高的水平，不同級別的鋼采用的含銅量為0.3%0.8%左右，鋼中的銅能明顯地與加入的B起綜合作用，會進一歩抑制貝氏體轉(zhuǎn)變前的鐵素體形成，為了防止含銅鋼的熱脆性，鋼中加入了適量的Ni，防止銅含量高引起的熱脆性，為了保證鋼的強度；B含量控制在0.0005。/。0.0013。/。之間，確保鋼板淬透性的同時，從而在冷卻過程中更容易得到均勻的貝氏體組織，以保證鋼板的強度和韌性。本發(fā)明B含量為0.0005。％0.0010%。綜合以上各元素及相互間的作用，使本發(fā)明鋼板具有在較高的強度和硬度，同時具有優(yōu)良的韌性和焊接性能。本發(fā)明屈服強度620MPa級低裂紋敏感性鋼板的制造方法，包括冶煉、澆鑄、加熱、軋制、冷卻工序，其特征在于，在所述軋制工序后不經(jīng)過熱處理即進入冷卻工序；其中，軋制終軋溫度為790830。C;冷卻過程中，對鋼板加速冷卻，以820°C/S的速度冷卻至450550°C，出水后空冷。進一步，澆鑄后的連鑄坯或鋼錠的厚度不小于成品鋼板厚度的4倍。又，本發(fā)明在所述加熱過程中，加熱溫度為11801200°C，保溫時間為120150分鐘。本發(fā)明軋制分為第一階段和第二階段軋制；第一階段軋制過程中，開軋溫度為10501150°C，當(dāng)軋件厚度到達成品鋼板厚度的23倍時，在輥道上待溫至80085(TC;第二階段軋制過程中，道次變形率為1525%，終軋溫度為790830°C。另外，空冷采用堆垛或冷床冷卻。在本發(fā)明屈服強度620MPa級低裂紋敏感性鋼板的制造方法中，將終軋溫度控制在未再結(jié)晶區(qū)的低溫段，同時該溫度區(qū)接近相變點Ar3，即終軋溫度為790830°C，在這個溫度范圍內(nèi)終軋，既為相變提供更高的能量累積，也不至于給軋機帶來過高的負荷，比較適合于厚板生產(chǎn)。冷卻工藝軋制結(jié)束后，鋼板進入加速冷卻裝置，按82(TC/秒的速度冷卻至450550°C。較快的冷卻速度可以避免鐵素體和珠光體的形成，直接進入CCT曲線的貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)。貝氏體相變驅(qū)動力可以表示為式中A《te，是化學(xué)驅(qū)動力，A"是缺陷造成的應(yīng)變儲存能。較大冷卻速度使奧氏體過冷，增加了化學(xué)相變驅(qū)動力，結(jié)合軋制過程造成的應(yīng)變儲存能A"考慮，使貝氏體形核的驅(qū)動力增加。Mo和B元素的結(jié)合，提高了鋼的淬透性，在冷卻過程中更有利于貝氏體的轉(zhuǎn)變，從而使鋼板厚度范圍內(nèi)的組織更加均勻。由于鋼板在軋制過程中積累了密度很高的位錯和極高的應(yīng)變能，高密度的位錯將與Nb的析出物Nb(CN)粒子相互作用，在軋制完成至加速冷卻的空冷(馳豫)過程中，這種相互作用促使在奧氏體晶粒內(nèi)部形成大量細小的多邊形位錯胞結(jié)構(gòu)，Nb原子在位錯墻上的偏聚以及大量微細Nb(CN)在位錯胞壁上的析出，穩(wěn)定了這種具有一定取向差的多邊形胞狀結(jié)構(gòu)。伺時，一個道次的較大變形具有誘導(dǎo)鐵素體相變的作用，在這種誘導(dǎo)作用下，Ar3點有所提高，即出現(xiàn)所謂"應(yīng)變誘導(dǎo)相變"現(xiàn)象，在未再結(jié)晶溫度區(qū)較大的變形量，將有利于針狀鐵素體的晶內(nèi)形核，同時會使貝氏體基體上的馬氏體島分布更加均勻彌散。采用較快的冷速是為了為貝氏體轉(zhuǎn)變提供更高的過冷度，增加相變驅(qū)動力，獲得更高密度的形核率，從而得到以細化的貝氏體為主的基體組織，使本發(fā)明鋼板具有較高的強度和良好的韌性。但是，軋后快速冷卻時，使得鋼板表面和中間的冷卻差異很大，容易造成厚度方向組織不均勻。本發(fā)明，在微合金C一Mn鋼中加入B元素，與Mo、Ni、Cr相配合，增加了過冷奧氏體的穩(wěn)定性，抑制了先共析鐵素體的轉(zhuǎn)變，可以在很寬的冷速范圍(l°C/s25°C/s)內(nèi)生成貝氏體組織，有利于鋼板厚度方向組織均勻一致，從而保證鋼板厚度方向上性能的均勻性。為了保證鋼板冷卻后的強度，要求鋼板的組織應(yīng)以細小的板條貝氏體為主，所以本發(fā)明鋼的冷卻速度最佳范圍確定為8°C/s20°C/s。軋制工藝本發(fā)明采用兩階段軋制，即再結(jié)晶型控軋、未再結(jié)晶型控軋。再結(jié)晶型控制軋制的變形特點是，鋼在變形的同時發(fā)生動態(tài)回復(fù)和不完全動態(tài)再結(jié)晶，在軋制后或兩道次之間發(fā)生靜態(tài)回復(fù)和靜態(tài)再結(jié)晶。隨著變形和再結(jié)晶的進行，鋼的溫度不斷下降，奧氏體晶粒逐步細化，奧氏體晶界面積增大，為奧氏體向鐵素體相變形核提供更多位置。未再結(jié)晶型控制軋制是在奧氏體區(qū)的溫度下限范圍內(nèi)進行軋制，不發(fā)生再結(jié)晶的溫度范圍一般在95(TC—Ar3區(qū)間，其溫度的變化取決于鋼的化學(xué)成份和變形量的大小。未再結(jié)晶型控制軋制的變形特點是，軋后的變形奧氏體不發(fā)生再結(jié)晶，奧氏體晶粒被壓扁和拉長。變形大時，晶粒內(nèi)產(chǎn)生大量的滑移帶和位錯，增大了有效晶界面積，相變時鐵素體在晶界上和變形帶上形核。本發(fā)明第二階段軋制在軋件厚度到達成品鋼板厚度的23倍時，在輥道上待溫至80085(TC。對于含Nb鋼來說，其未再結(jié)晶溫度約為9501050°C，將軋制鋼坯溫度降至800850°C，目的是為了保證其在未再結(jié)晶區(qū)有足夠的變形量，在變形的奧氏體內(nèi)有更高密度的位錯累計，為鐵素體相變提供更有利的形核條件。較大的變形也有利于Nb的碳氮化合物的析出，由于變形誘導(dǎo)析出的作用，較大的道次變形率將有利于形成更加細小和彌散析出物，馳豫過程中同時有Nb、V和Ti的碳氮化物單獨析出和復(fù)合析出。析出的碳氮化物釘扎了位錯和亞晶界運動，在奧氏體晶粒內(nèi)保留了大量位錯，并為冷卻過程中貝氏體的形成提供了大量的形核位置。同時，細小和彌散的析出物為鐵素體提供高密度的形核地點并通過其對長大界面地釘扎作用阻止鐵素體晶粒地長大和粗化，這對于鋼的強度與韌性都起9到有利的作用。本發(fā)明的有益效果1、通過合理設(shè)計化學(xué)成分，大幅度降低C含量，并且以Mn和Cr等廉價合金元素替代部分Mo，以Ti的C、N化合微細析出粒子作沉淀強化，B、Nb和Mo提高了鋼的淬透性，再加上Cu的析出強化作用，使該鋼達到較高的強度和良好的塑性，且焊接裂紋敏感性較小，焊前無需預(yù)熱。2、本發(fā)明鋼板不需進行任何額外的熱處理，從而簡化了制造工序，降低了鋼的制造成本。3、由于成分和工藝設(shè)計合理，從實施效果來看，工藝制度比較寬松，可以在中、厚鋼板產(chǎn)線上穩(wěn)定生產(chǎn)。4、本發(fā)明的低裂紋敏感性鋼板屈服強度大于620MPa、抗拉強度大于720MPa、夏氏沖擊功Akv(—20°C)2180J、板厚可達80mm板，且鋼板截面硬度均勻。圖1為本發(fā)明實施例6的低裂紋敏感性鋼板的截面硬測量值。具體實施例方式實施例1按表1所示的化學(xué)成分電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉，并澆鑄成連鑄坯或鋼錠，將連鑄坯或鋼錠加熱至118(TC，保溫120分鐘，在中、厚軋機上進行第一階段軋制，開軋溫度為U5(TC，當(dāng)軋件厚度為60mm時，在輥道上待溫至850°C，隨后進行第二階段軋制，第二階段軋制道次變形率為1520%，終軋溫度為830°C，成品鋼板厚度為20mm。軋制結(jié)束后，鋼板進入加速冷卻(ACC)裝置，以20°C/S的速度冷卻至500°C，出水后堆垛或冷床冷卻。實施例2實施方式同實施例l，其中加熱溫度為1150°C，保溫150分鐘；第一階段軋制的開軋溫度為1080°C，軋件厚度為90mm;第二階段軋制的開軋溫度為840°C，道次變形率為1012%，終軋溫度為810°C，成品鋼板厚度為30mm;鋼板冷卻速度為15°C/S，終止溫度為490。C。實施例3實施方式同實施例l，其中加熱溫度為1150°C，保溫120分鐘；第一階段軋制的開軋溫度為IIO(TC，軋件厚度為120mm;第二階段軋制的開軋溫度為830°C，道次變形率為1015%，終軋溫度為820°C，成品鋼板厚度為40mm;鋼板冷卻速度為15°C/S，終止溫度為530。C。實施例4實施方式同實施例l，其中加熱溫度為1120°C，保溫150分鐘；第一階段軋制的開軋溫度為1070°C，軋件厚度為150mm;第二階段軋制的開軋溫度為830°C，道次變形率為1015%，終軋溫度為800°C，成品鋼板厚度為50mm;鋼板冷卻速度為18°C/S，終止溫度為515"C。實施例5實施方式同實施例l，其中加熱溫度為1150°C，保溫140分鐘；第一階段軋制的開軋溫度為IIO(TC，軋件厚度為150mm;第二階段軋制的開軋溫度為800°C，道次變形率為1015%，終軋溫度為800°C，成品鋼板厚度為60mm;鋼板冷卻速度為20°C/S，終止溫度為490'C。實施例6實施方式同實施例l，其中加熱溫度為1180°C，保溫150分鐘；第---階段軋制的開軋溫度為1080°C，軋件厚度為180mm;第二階段軋制的開軋溫度為790°C，道次變形率為1015%，終軋溫度為790°C，成品鋼板厚度為80mm;鋼板冷卻速度為20°C/S，終止溫度為480。C。表1本發(fā)明實施例1-6與對比例7-9的低裂紋敏感性鋼板的化學(xué)成分(wt%)及其Pcm<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>對本發(fā)明實施例1-6和對比例7-9的低裂紋敏感性鋼板進行力學(xué)性能測試，測試結(jié)果見表2。表2本發(fā)明實施例1-6和對比例7-9的低裂紋敏感性鋼板的力學(xué)性能<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>試驗例3對本發(fā)明實施例1的低裂紋敏感性鋼板進行焊接性能試驗(小鐵研試驗)，在0。C、室溫和5(TC條件下，均未發(fā)現(xiàn)裂紋(見表3)，說明本發(fā)明鋼種的焊接性能良好，焊接時一般不需要預(yù)熱。表3本發(fā)明實施例1低裂紋敏感性鋼板焊接性能試驗(小鐵研試驗)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>綜上所述，本發(fā)明通過降低價格昂貴的合金元素Mo，增加Cr元素含量，降低生產(chǎn)成本；充分利用各種微合金元素復(fù)合加入技術(shù)來達到強化的目的，采用Nb、Ti、B、Mo元素的復(fù)合加入，保證未再結(jié)晶區(qū)內(nèi)變形的積累，并保證鋼種得到貝氏體組織，利用Nb、Ti、Mo、Cu等微合金元素的應(yīng)變誘導(dǎo)析出及時效強化效果，進一步提高強度；通過優(yōu)化制造方法，即結(jié)合鋼的成分，采用兩階段控制軋制和在線控制冷卻工藝(TMCP工藝)，以獲得屈服強度620Mpa以上、具有優(yōu)良焊接性能和低溫韌性的低合金高強度鋼；TMCP工藝省去了熱處理工藝，節(jié)約了生產(chǎn)成本，另外TMCP工藝生產(chǎn)的鋼板焊接時不需預(yù)熱，所以減少了焊接成本。權(quán)利要求1.屈服強度620MPa級低裂紋敏感性鋼板，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C0.01～0.05、Si0.10～0.45、Mn0.60～1.20、Cr0.30～0.50、Mo0.10～0.30、Nb0.01～0.04、Al0.02～0.04、Cu0.30～0.80、Ni0.60～1.20、B0.0005～0.0010、Ti0.005～0.015，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)，且滿足焊接裂紋敏感性指數(shù)Pcm≤0.20％。2.如權(quán)利要求1所述的屈服強度620MPa級低裂紋敏感性鋼板的制造方法，包括冶煉、澆鑄、加熱、軋制、冷卻工序，其特征在于，在所述軋制工序后不經(jīng)過熱處理即進入冷卻工序；其中，軋制終軋溫度為790830°C;冷卻過程中，對鋼板加速冷卻，以820°C/S的速度冷卻至45055(TC，出水后空冷。3.如權(quán)利要求2所述的屈服強度620MPa級低裂紋敏感性鋼板的制造方法，其特征是，澆鑄后的連鑄坯或鋼錠的厚度不小于成品鋼板厚度的4倍。4.如權(quán)利要求2所述的屈服強度620MPa級低裂紋敏感性鋼板的制造方法，其特征是，在所述加熱過程中，加熱溫度為11801200°C，保溫時間為120150分鐘。5.如權(quán)利要求2所述的屈服強度620MPa級低裂紋敏感性鋼板的制造方法，其特征是，軋制分為第一階段和第二階段軋制；第一階段軋制過程中，開軋溫度為10501150°C，當(dāng)軋件厚度到達成品鋼板厚度的23倍時，在輥道上待溫至S0085(TC;第二階段軋制過程中，道次變形率為1525%，終軋溫度為790830°C。6.如權(quán)利要求2所述的屈服強度620MPa級低裂紋敏感性鋼板的制造方法，其特征是，空冷采用堆垛或冷床冷卻。全文摘要屈服強度620MPa級低裂紋敏感性鋼板及其制造方法，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C0.01～0.05、Si0.10～0.45、Mn0.60～1.20、Cr0.30～0.50、Mo0.10～0.30、Nb0.01～0.04、Al0.02～0.04、Cu0.60～1.20、Ni0.60～1.20、B0.0005～0.0010、Ti0.005～0.015，余量為Fe和不可避免雜質(zhì)，Pcm≤0.20％。本發(fā)明采用控制熱機械軋制和冷卻技術(shù)，獲得了以細化的貝氏體為主的基體組織，從而有利于鋼板強度、塑性和韌性的提高，鋼板屈服強度大于620MPa、抗拉強度大于700MPa、夏氏沖擊功Akv(-20℃)≥180J，焊接性能良好。文檔編號B23P17/00GK101591756SQ20081003804公開日2009年12月2日申請日期2008年5月26日優(yōu)先權(quán)日2008年5月26日發(fā)明者張向葵,賀達倫申請人:寶山鋼鐵股份有限公司