ВЫСОКОПРОЧНАЯ ДВУХФАЗНАЯ СТАЛЬ С НИЗКИМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ТЕКУЧЕСТИ, ВЫСОКОЙ УДАРНОЙ ПРОЧНОСТЬЮ И ВЫСОКОЙ СВАРИВАЕМОСТЬЮ

1. Высокопрочная двухфазная сталь с пределом прочности при растяжении 900 МПа или выше, с низким значением отношения предела текучести к пределу прочности, составляющим приблизительно 0,85 или менее в продольном направлении, и с ударной вязкостью по Шарпи при -40°С, превышающей приблизительно 120 Дж или более в поперечном направлении, включающая:
углерод в количестве приблизительно от 0,03 до 0,12 вес.%;
никель в количестве приблизительно от 0,1 до менее 1,0 вес.%;
ниобий в количестве приблизительно от 0,005 до 0,05 вес.%;
титан в количестве приблизительно от 0,005 до 0,03 вес.%;
молибден в количестве приблизительно от 0,1 до 0,6 вес.%; и
марганец в количестве приблизительно от 0,5 до 2,5 вес.%;
первую фазу, состоящую в основном из мелкозернистого феррита, в которой сталь включает приблизительно от 10 до 60 об.% первой фазы, и первая фаза включает ферритное зерно со средним размером приблизительно 5 мкм или менее; и
вторую фазу, включающую мелкозернистый мартенсит, мелкозернистый игольчатый бейнит, мелкозернистый гранулированный бейнит, мелкозернистый вырожденный верхний бейнит или любые их смеси, в которой сталь включает приблизительно от 40 до 90 об.% второй фазы.
2. Сталь по п.1, в котором сталь дополнительно включает медь в количестве приблизительно 1,0 вес.% или менее.
3. Сталь по п.1, в котором сталь дополнительно включает хром в количестве приблизительно 1,0 вес.% или менее.
4. Сталь по п.1, в котором сталь дополнительно включает кальций в количестве приблизительно 0,01 вес.% или менее.
5. Сталь по п.1, в котором первая фаза включает менее приблизительно 50 об.% деформированного феррита.
6. Сталь по п.1, в котором двухфазная сталь является исходным материалом для листовой стали, имеющей толщину от приблизительно 10 до приблизительно 25 мм.
7. Сталь по п.1, дополнительно включающая следующие выборочные элементы по весу:
приблизительно до 0,1% ванадия;
приблизительно до 0,002% бора;
приблизительно до 1,0% хрома;
приблизительно до 0,006% магния;
до приблизительно 0,010% азота;
приблизительно до 0,5% кремния;
приблизительно до 1,0% меди;
приблизительно до 0,06% алюминия;
приблизительно до 0,015% фосфора; и
приблизительно до 0,004% серы.
8. Способ изготовления листовой стали с пределом прочности при растяжении приблизительно 900 МПа или выше, с низким значением отношения предела текучести к пределу прочности, составляющим приблизительно 0,85 или менее в продольном направлении, и с ударной вязкостью по Шарпи при -40°С, превышающей приблизительно 120 Дж или более в поперечном направлении, включающий следующие этапы:
нагревание стальной заготовки до температуры нагрева приблизительно от 1000 до 1250°С для получения стальной заготовки, состоящей в основном из аустенитной фазы;
обжатие стальной заготовки для формирования листовой стали в ходе одного или нескольких этапов горячей прокатки при первой температуре, являющейся достаточной для рекристаллизации аустенитной фазы;
3
обжатие листовой стали в ходе одного или нескольких этапов горячей прокатки при втором температурном диапазоне ниже первой температуры, при которой не происходит рекристаллизация аустенита и выше температуры превращения Ar;
охлаждение листовой стали при температуре окружающего воздуха до температуры выше приблизительно 500°С; и
проведение закалки листовой стали при скорости охлаждения, составляющей, по меньшей мере, 10°С в секунду (18° Ф/с) до заданной температуры конца закалки.
9. Способ изготовления листовой стали по п.8, в котором на этапе охлаждения при температуре окружающего воздуха листовую сталь охлаждают до температуры в пределах приблизительно от 500 до 650°С.
10. Способ изготовления листовой стали по п.8, в котором листовая сталь включает ферритное зерно со средним размером приблизительно 5 мкм или менее.
11. Способ изготовления листовой стали по п.8, в котором листовая сталь включает бывшие аустенитные зерна размером приблизительно 10 мкм или менее.
12. Способ изготовления листовой стали по п.8, в котором заданная температура конца закалки находится в пределах приблизительно от 400°С до комнатной температуры.
13. Способ изготовления листовой стали по п.8, в котором заданная температура конца закалки находится в пределах приблизительно от 200 до 400°С.
14. Листовая сталь с пределом прочности при растяжении приблизительно 900 МПа или выше, с низким значением отношения предела текучести к пределу прочности, составляющим приблизительно 0,85 или менее в продольном направлении, и с ударной вязкостью по Шарли при -40°С, превышающей приблизительно 120 Дж или более в поперечном направлении, включающая первую фазу приблизительно от 10 до 60 об.%, состоящую в основном из мелкозернистого феррита, вторую фазу приблизительно от 40 до 90 об.%, состоящую из мелкозернистого мартенсита, мелкозернистого игольчатого бейнита, мелкозернистого гранулированного бейнита, мелкозернистого вырожденного верхнего бейнита или любых их смесей, изготовленная способом, включающим следующий этапы:
нагревание стальной заготовки до температуры нагрева приблизительно от 1000 до 1250°С для получения стальной заготовки, состоящей в основном из аустенитной фазы;
обжатие стальной заготовки для формирования листовой стали в ходе одного или нескольких этапов горячей прокатки при первой температуре, являющейся достаточной для рекристаллизации аустенитной фазы;
3
обжатие листовой стали в ходе одного или нескольких этапов горячей прокатки при втором температурном диапазоне ниже первой температуры, при которой не происходит рекристаллизация аустенита и выше температуры превращения Ar;
3
1
дополнительное обжатие листовой стали в ходе одного или нескольких этапов горячей прокатки при третьем температурном диапазоне приблизительно между температурой превращения Аr и температурой превращения Ar;
проведение закалки листовой стали при скорости охлаждения, составляющей, по меньшей мере, 10°С в секунду (18° Ф/с) до заданной температуры конца закалки.
15. Листовая сталь по п.14, в котором заданная температура конца закалки находится в пределах приблизительно от 400°С до комнатной температуры.
16. Листовая сталь по п.14, дополнительно включающая охлаждение листовой стали при температуре окружающего воздуха после этапов горячей прокатки до температуры не ниже приблизительно 500°С до проведения закалки листовой стали до заданной температуры конца закалки.
17. Листовая сталь по п.16, в котором на этапе охлаждения при температуре окружающего воздуха листовую сталь охлаждают до температуры в пределах приблизительно от 500 до 650°С до проведения закалки листовой стали до заданной температуры конца закалки.
18. Листовая сталь по п.14, в котором листовая сталь включает ферритное зерно со средним размером приблизительно 5 мкм или менее и бывшее аустенитное зерно размером приблизительно 10 мкм или менее.
19. Листовая сталь по п.14, дополнительно включающая изготовление из листовой стали трубы.
20. Листовая сталь по п.14, дополнительно включающая изготовление из листовой стали трубопроводной трубы с использованием способа формовки на U- и O-образных гибочных прессах, сварки, экспандирования.