编辑: 没心没肺DR 2019-10-08
[19]中华人民共和国国家知识产权局 [12]发明专利说明书[11]授权公告号 CN 1236092C [45]授权公告日 2006年1月11日 专利号 ZL 01823205.

1 [21]申请号01823205.1 [22]申请日2001.11.16 [86]国家申请 PCT/KR2001/001957 2001.11.16 [87]国家公布 WO2003/042420 EN 2003.05.22 [85]进入国家阶段日期 2003.10.31 [71]专利权人 POSCO公司 地址 韩国庆尚北道浦项市 [72]发明人 郑洪 崔海昌 审查员 俞可嘉 [74]专利代理机构 北京康信知识产权代理有限责任公 司 代理人 余刚 李丙林 [51]Int.CI. C22C 38/00 (2006.01) 权利要求书

4 页 说明书

53 页[54]发明名称 在焊接热影响区具有优良韧性的钢板及其制造方 法和使用该钢板的焊接结构 [57]摘要 本发明公开了一种具有良好的热影响区韧性的 焊接结构钢,按照重量百分比包括:0.03-0.17%C, 0.01-0.5%Si,0.4-2.0%Mn,0.005-0.2%Ti,0.000 5-0.1%Al,0.008-0.030%N,0.0003-0.01%B,0.00 1-0.2%W,至多0.03%P,至多0.03%S,至多0.005%O, 剩余部分为Fe以及少量的杂质,同时满足下述条件: 1.2≤Ti/N≤2.5,10≤N/B≤40,2.5≤Al/N≤7, 以及6.5≤(Ti+2Al+4B)/N≤14,并具有基本上由晶 体大小为20μm或更小的铁素体和珠光体复合结构 组成的微结构. 01823205.1 权利要求书第1/4页21. 一种具有良好的热影响区韧性的焊接结构钢产品,按照重量 百分比,该焊接结构钢包括:0.03-0.17%C,0.01-0.5%Si,0.4-2.0% Mn,0.005-0.2%Ti,0.0005-0.1%Al,0.008-0.030%N,0.0003-0.01 %B,0.001-0.2%W,至多0.03%P,至多0.03%S,至多0.005%O, 其余部分为Fe以及少量的杂质,同时满足下述条件:1.2≤Ti/N≤2.5, 10≤N/B≤40,2.5≤Al/N≤7,以及6.5≤(Ti+2Al+4B)/N≤14,并具 有由晶粒大小为20 μm 或更小的铁素体和珠光体复合结构组成的微 结构.

2 . 根据权利要求1 的焊接结构钢产品,其特征在于,还包括0.01-0.2%V , 同时满足下述条件:0 .

3 ≤V / N ≤9 , 以及7 ≤ (Ti+2Al+4B+V)/N≤17.

3 . 根据权利要求1 的焊接结构钢产品,其特征在于,还包括选自下列一组元素中的一种或多种:Ni:0.1-3.0%,Cu:0.1-1.5%, N b :0 .

0 1 -

0 .

1 % ,M o :0 .

0 5 -

1 .

0 % , 以及C r :0 .

0 5 -

1 .

0 % .

4 . 根据权利要求1 的焊接结构钢产品,其特征在于,还包括下列两种元素中的一种或两种都包括:C a :0 .

0 0

0 5 -

0 .

0 0

5 % 和REM:0.005-0.05%.

5 . 根据权利要求1 的焊接结构钢产品,其特征在于,晶粒大小为0.01-0.1 μm 的TiN 析出物,以1.0 *10

7 /mm

2 或更大的密度以及 0.5μm或更小的间隔进行弥散.

6 . 根据权利要求1 的焊接结构钢产品,其特征在于,当钢产品加热到1400 ℃或更高温度,然后在60 秒钟时间内从800 ℃到500 ℃的 整个冷却范围冷却时,母体和热影响区之间的韧性差在±30J 的范围 01823205.1 权利要求书第2/4页3内;

当钢产品加热到1400 ℃或更高温度,然后在60-120 秒钟时间内 从800 ℃到500 ℃的整个冷却范围冷却时,母体和热影响区之间的韧 性差在±70J的范围内;

并且 当钢产品加热到1400 ℃或更高温度,然后在120-180 秒钟时间内 从800 ℃到500 ℃的整个冷却范围冷却时,母体和热影响区之间的韧 性差在0-100J的范围内.

7 . 一种制造焊接结构钢产品的方法,包括如下步骤:制备钢材板坯,按照重量百分比,该钢材板坯包括:0.03-0.17% C,0.01-0.5%Si,0.4-2.0%Mn,0.005-0.2%Ti,0.0005-0.1%Al, 0.008-0.030%N,0.0003-0.01%B,0.001-0.2%W,至多0.03%P,至多0.03 %S ,至多0.005 %O ,其余部分为Fe 以及少量的杂质,同时满 足下述条件:1.2≤Ti/N≤2.5,10≤N/B≤40,2.5≤Al/N≤7,以及6.5 ≤(Ti+2Al+4B)/N≤14;

在1100℃-1250℃的温度下加热钢材板坯60-180分钟;

在奥氏体再结晶温度范围内以40 %或更高的轧制减少率热轧被 加热的钢材板坯;

以及 以1 ℃/min 或更快的速率将热轧过的钢材板坯冷却到相应于铁素 体转变完成温度±10℃的温度. 8.根据权利要求7的方法,其特征在于,钢材板坯还含有0.01-0.2 %V,同时满足下述条件:0.3≤V/N≤9,以及7≤(Ti+2Al+4B)/N≤17.

9 . 根据权利要求7 的方法,其特征在于,钢材板坯还含有选自下列一组元素中的一种或多种:Ni:0.1-3.0%,Cu:0.1-1.5%,Nb: 0.01-0.1%,Mo:0.05-1.0%,以及Cr:0.05-1.0%. 10. 根据权利要求7 的方法,其特征在于,钢材板坯还含有下列 两种元素中的一种或两种都包括:C a :0 .

0 0

0 5 -

0 .

0 0

5 %和R E M : 01823205.1 权利要求书第3/4页40.005-0.05%. 11. 根据权利要求7 的方法,其特征在于,钢材板坯的制备还包 括如下步骤: 向熔融钢中加入去氧效果比Ti 好的去氧元素,以便将溶解氧的 含量控制在30ppm 或更少,在10 分钟内向熔融钢中加入Ti ,以便将 T i 的含量控制在0 .

0 0

5 -

0 .

2 % , 并且铸造如此得到的钢材板坯.12.根据权利要求1

1 的方法,其特征在于,以M n 、S i 和A l 的 顺序进行去氧.

1 3 . 根据权利要求1

1 的方法,其特征在于,按照连续铸造工艺 以0.9-1.1m/min的速率铸造熔融钢,同时在辅助冷却区用0.3-0.35l/kg 的喷水量进行弱冷.

1 4 . 一种制造焊接结构钢产品的方法,包括如下步骤:制备钢材板坯,按照重量百分比,该钢材板坯包括:0.03-0.17% C,0.01-0.5%Si,0.4-2.0%Mn,0.005-0.2%Ti,0.0005-0.1%Al,最多 0.005%N,0.0003-0.01%B,0.001-0.2%W,最多0.03%P,最多0.03 %S,最多0.005%O,其余部分为Fe和少量的杂质;

在1100 ℃-1250 ℃的温度下加热钢材板坯60-180 分钟,同时对 钢材板坯进行渗氮,以便将钢材板坯中的氮含量控制在0.008-0.03%, 并满足下述条件:1.2≤Ti/N≤2.5,10≤N/B≤40,2.5≤Al/N≤7,以及6.5≤(Ti+2Al+4B)/N≤14;

在奥氏体再结晶温度范围内以40 %或更高的轧制减少率热轧渗 氮的钢材板坯;

以及 以1 ℃/min 或更快的速率将热轧钢材板坯冷却到相应于铁素体转 变完成温度±10℃的温度.

1 5 . 根据权利要求1

4 的方法,其特征在于,钢材板坯还含有01823205.1 权利要求书第4/4页50.01-0.2%V,同时满足下述条件:0.3≤V/N≤9,以及7≤(Ti+2Al+4B) /N≤17.

1 6 . 根据权利要求1

4 的方法,其特征在于,钢材板坯还含有选 自下列一组元素中的一种或多种:Ni:0.1-3.0%,Cu:0.1-1.5%,Nb: 0.01-0.1%,Mo:0.05-1.0%,以及Cr:0.05-1.0%.

1 7 . 根据权利要求1

4 的方法,其特征在于,钢材板坯还含有下 列两种元素中的一种或两种都包括:Ca :0.0005-0.005 %和REM : 0.005-0.05%.

1 8 . 根据权利要求1

4 的方法,其特征在于,钢材板坯的制备还 包括如下步骤: 向熔融钢中加入去氧效果比Ti 好的去氧元素,以便将溶解氧的 含量控制在30ppm 或更少,在10 分钟内向熔融钢中加入Ti ,以便将 T i 的含量控制在0 .

0 0

5 -

0 .

2 % , 并且铸造如此得到的钢材板坯.19.根据权利要求1

8 的方法,其特征在于,以M n 、S i 和A l 的 顺序进行去氧. 20. 一种具有良好热影响区韧性的焊接结构,利用根据权利要求 1-6中任何一项所述的焊接结构钢产品制造而成. 01823205.1 说明书第1/53页6在焊接热影响区具有优良韧性的钢板及其制造方法和 使用该钢板的焊接结构 技术领域 本发明涉及适合用于建筑、桥梁、船舶建造、船用结构、钢管、管道等的结构钢产品.更具体地说,本发明涉及具有微细母体(matrix) 结构的焊接结构钢产品,其中,表现出高温稳定性的T i N 的析出物均........

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