СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОЙ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ И ИЗДЕЛИЕ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНОЙ КОНСТРУКЦИОННОЙ СТАЛИ

1. Способ изготовления высокопрочной конструкционной стали, содержащий следующие этапы:
- заготовительный этап для изготовления стального сляба,
- этап (1) нагревания стального сляба до температуры в диапазоне от 950 до 1300°C,
- этап (2) выравнивания для выравнивания температуры стального сляба,
3
- этап горячей прокатки стального сляба, содержащий шаг (5) горячей прокатки I типа в диапазоне температур, в котором не происходит рекристаллизация, ниже температуры окончания рекристаллизации (RST), но выше температуры A образования феррита, и для обеспечения температуры чистовой прокатки (FRT),
s
f
- этап (6) закалки горячекатаной стали со скоростью охлаждения по меньшей мере 20°C/с до температуры окончания закалки (QT), причем указанная температура окончания закалки (QT) находится между температурами M и M,
- этап (7, 9) перераспределяющей обработки для перераспределения углерода в микроструктуре горячекатаной стали от мартенсита к аустениту, и
- этап (8) охлаждения горячекатаной стали до комнатной температуры посредством принудительного или естественного охлаждения.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что
этап (1) нагревания для нагревания указанного стального сляба до температуры в диапазоне от 950 до 1300°C содержит нагревание стального сляба до температуры в диапазоне от 1000 до 1300°C,
этап горячей прокатки содержит шаг (3) горячей прокатки II типа для горячей прокатки указанного стального сляба в диапазоне температур, в котором происходит рекристаллизация, выше критической температуры рекристаллизации (RLT), и
шаг (3) горячей прокатки II типа осуществляют перед шагом (5) горячей прокатки I типа.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что
этап горячей прокатки содержит период (4) ожидания, содержащий шаг горячей прокатки III типа для горячей прокатки стального сляба в диапазоне температур, расположенном ниже критической температуры рекристаллизации (КТП) и выше температуры окончания рекристаллизации (ТОП), и
период (4) ожидания осуществляют после шага (3) горячей прокатки II типа и перед шагом (5) горячей прокатки I типа.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что стальной сляб непрерывно подвергают прокатке во время шага горячей прокатки I типа, шага горячей прокатки II типа, шага горячей прокатки III типа, и при переходе от шага горячей прокатки II типа к шагу горячей прокатки III типа и, соответственно, при переходе от шага горячей прокатки III типа к шагу горячей прокатки I типа.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем,
s
f
что температура окончания закалки (QT) находится между температурами M и M так, что количество аустенита при указанной температуре окончания закалки (QT) сразу после закалки составляет, в объемных процентах, минимум 5%, но не более 30%.
6. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем,
что этап (7) перераспределяющей обработки осуществляют, по существу, при температуре окончания закалки (QT).
7. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем,
что этап (9) перераспределяющей обработки осуществляют, по существу, выше температуры окончания закалки (QT).
8. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем,
что этап (7, 9) перераспределяющей обработки осуществляют при температуре в диапазоне от 250 до 500°C.
9. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем,
что этап (7, 9) перераспределяющей обработки осуществляют так, что средняя скорость охлаждения во время этапа (7, 9) перераспределяющей обработки меньше, чем средняя скорость свободного охлаждения на воздухе при рассматриваемой температуре.
10. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем,
что этап (7, 9) перераспределяющей обработки осуществляют так, что максимальная средняя скорость охлаждения во время перераспределяющей обработки составляет 0,2°C/с.
11. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем,
что этап (7, 9) перераспределяющей обработки осуществляют путем выдержки стали при, по существу, постоянной температуре.
12. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем,
что этап (7, 9) перераспределяющей обработки осуществляют в течение периода времени от 10 до 100000 с, предпочтительно в течение периода времени от 600 до 10000 с, отсчитываемого от момента достижения температуры окончания закалки (QT).
13. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем,
что содержит этап скручивания, выполняемый после этапа (6) закалки и перед этапом (7, 9) перераспределяющей обработки.
14. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем,
что горячая прокатка (5) I типа содержит по меньшей мере 0,4 общей суммарной эквивалентной деформации ниже температуры окончания рекристаллизации (RST).
15. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем,
s
f
что температура окончания закалки (QT) находится между температурами M и M, в частности ниже 400°C, но выше 200°C, для достижения улучшенных свойств, относящихся к удлинению.
16. Способ по п.15, отличающийся тем,
s
f
что температура окончания закалки (QT) находится между температурами M и M, в частности ниже 300°C, но выше 200°C для достижения улучшенных свойств, относящихся к относительному удлинению.
17. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем,
что содержит этап предварительного деформирования, выполняемый следом за этапом (7, 9) перераспределяющей обработки.
18. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем,
что заготовительный этап содержит изготовление стального сляба, содержащего Fe и неизбежные примеси, а также, по меньшей мере, следующие элементы в массовых процентах:
C: от 0,17 до 0,23%,
Si: от 1,4 до 2,0% или Si+Al: от 1,2 до 2,0%, где Si по меньшей мере 0,4% и
Al по меньшей мере 0,1%, предпочтительно по меньшей мере 0,8%,
Mn: от 1,4 до 2,3%, и
Cr: от 0,4 до 2,0%.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что
заготовительный этап содержит изготовление стального сляба, содержащего Fe и неизбежные примеси, а также по меньшей мере следующие элементы в массовых процентах:
C: от 0,17 до 0,23%,
Si: от 1,4 до 2,0%,
Mn: от 1,4 до 2,3%, и
Cr: от 0,4 до 2,0%.
20. Способ по п.18, отличающийся тем, что
заготовительный этап содержит изготовление стального сляба, содержащего Fe и неизбежные примеси, а также по меньшей мере следующие элементы в массовых процентах:
C: от 0,17 до 0,23%,
Si+Al: от 1,2 до 2,0%, где Si по меньшей мере 0,4% и Al по меньшей мере 0,1%, предпочтительно по меньшей мере 0,8%,
Mn: от 1,4 до 2,3%,
Cr: от 0,4 до 2,0%, и
Mo: от 0 до 0,7%, предпочтительно от 0,1 до 0,7%.
21. Способ по п.18, отличающийся тем,
что заготовительный этап содержит изготовление стального сляба, содержащего Fe и неизбежные примеси, а также, по меньшей мере, следующие элементы в массовых процентах:
C: от 0,17 до 0,23%,
Si+Al: от 1,2 до 2,0%, где Si от 0,4 до 1,2% и Al от 0,8 до 1,6%,
Mn: от 1,4 до 2,3%,
Cr: от 0,4 до 2,0%, и
Mo: от 0 до 0,7%, предпочтительно от 0,1 до 0,7%.
22. Способ по п.18, отличающийся тем,
что заготовительный этап содержит изготовление стального сляба, содержащего Fe и неизбежные примеси, а также, по меньшей мере, следующие элементы в массовых процентах:
C: от 0,17 до 0,23%,
Si+Al: от 1,2 до 2,0%, где Si от 0,4 до 0,7% и Al от 0,8 до 1,3%,
Mn: от 1,8 до 2,3%,
Cr: от 0,4 до 2,0%, и
Mo: от 0 до 0,7%, предпочтительно от 0,1 до 0,7%.
23. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем,
что указанный заготовительный этап содержит изготовление стального сляба, содержащего следующие элементы в массовых процентах:
C: от 0,17 до 0,23%,
Si от 1,4 до 2,0% или Si+Al: от 1,2 до 2,0%, где Si по меньшей мере 0,4 и Al по меньшей мере 0,1, предпочтительно по меньшей мере 0,8%,
Mn: от 1,4 до 2,3%,
Cr: от 0,4 до 2,0%,
и опционально содержащего:
Mo: менее 0,70%,
Ni: менее 4,00%
Cu: менее 1,00%,
V: менее 0,06%,
Nb: от 0,005 до 0,05%,
B: от 0,0005 до 0,005%,
Ti: от 0,01 до 0,05%,
P: менее 0,012%,
S: менее 0,006%, и
N: менее 0,006%,
и остальное - Fe.
24. Способ по п.18, отличающийся тем,
что указанный этап горячей прокатки осуществляют таким образом, что конечная толщина горячекатаного стального листа или пластины составляет от 3 до 20 мм, предпочтительно от 3 до 11 мм, и
что показатель прокаливаемости DI, рассчитанный по формуле (1), составляет более чем 70 мм.
25. Способ по п.18, отличающийся тем,
что указанный этап горячей прокатки осуществляют таким образом, что конечная толщина горячекатаной стальной пластины или листа составляет от 3 до 20 мм, предпочтительно от 11 до 20 мм, и
что показатель прокаливаемости DI, рассчитанный по формуле (1), составляет по меньшей мере 125 мм.
p0,2
p0,2
26. Изделие из высокопрочной конструкционной стали, имеющей предел текучести R≥960 МПа, предпочтительно R≥1000 МПа, и микроструктуру, содержащую в объемных процентах по меньшей мере 80% мартенсита и 5-20% остаточного аустенита, отличающееся тем,
что мартенсит состоит из тонких пластинок мартенсита, укороченных и расположенных случайным образом в различных направлениях.
27. Изделие из высокопрочной конструкционной стали по п.26, отличающееся тем, что, по существу, не содержит карбидов железа, в частности цементита.
28. Изделие из высокопрочной конструкционной стали по п.26 или 27, отличающееся тем, что, по существу, не содержит карбидов, образованных после превращения ГЦК (гранецентрированной кубической кристаллической решетки) в ОЦК (объемно-центрированную кубическую кристаллическую решетку).
29. Изделие из высокопрочной конструкционной стали по любому из пп.26 и 27, отличающееся тем, что имеет температуру перехода, соответствующую 27 Дж при испытании по Шарпи образца с V-образным надрезом, менее -50°C, предпочтительно менее -80°C.
30. Изделие из высокопрочной конструкционной стали по любому из пп.26 и 27, отличающееся тем, что содержит Fe и неизбежные примеси, а также, по меньшей мере, следующие элементы в массовых процентах:
C: от 0,17 до 0,23%,
Si: от 1,4 до 2,0% или Si+Al: 1,2-2,0%, где Si по меньшей мере 0,4% и Al по меньшей мере 0,1%, предпочтительно по меньшей мере 0,8%,
Mn: от 1,4 до 2,3%, и
Cr: от 0,4 до 2,0%.
31. Изделие из высокопрочной конструкционной стали по п.30, отличающееся тем, что содержит Fe и неизбежные примеси, а также, по меньшей мере, следующие элементы в массовых процентах:
C: от 0,17 до 0,23%,
Si: от 1,4 до 2,0%,
Mn: от 1,4 до 2,3%, и
Cr: от 0,4 до 2,0%.
32. Изделие из высокопрочной конструкционной стали по п.30, отличающееся тем, что содержит Fe и неизбежные примеси, а также, по меньшей мере, следующие элементы в массовых процентах:
C: от 0,17 до 0,23%,
Si+Al: от 1,2 до 2,0%, где Si по меньшей мере 0,4% и Al по меньшей мере 0,1%, предпочтительно по меньшей мере 0,8%,
Mn: от 1,4 до 2,3%,
Cr: от 0,4 до 2,0%, и
Mo: от 0 до 0,7%, предпочтительно от 0,1 до 0,7%.
33. Изделие из высокопрочной конструкционной стали по п.30, отличающееся тем, что содержит Fe и неизбежные примеси, а также, по меньшей мере, следующие элементы в массовых процентах:
C: от 0,17 до 0,23%,
Si+Al: от 1,2 до 2,0%, где Si от 0,4 до 1,2% и Al от 0,8 до 1,6%,
Mn: от 1,4 до 2,3%,
Cr: от 0,4 до 2,0%, и
Mo: от 0 до 0,7%, предпочтительно от 0,1 до 0,7%.
34. Изделие из высокопрочной конструкционной стали по п.30, отличающееся тем, содержит Fe и неизбежные примеси, а также, по меньшей мере, следующие элементы в массовых процентах:
C: от 0,17 до 0,23%,
Si+Al: от 1,2 до 2,0%, где Si от 0,4 до 0,7% и Al от 0,8 до 1,3%,
Mn: от 1,4 до 2,3%,
Cr: от 0,4 до 2,0%, и
Mo: от 0 до 0,7%, предпочтительно от 0,1 до 0,7%.
35. Изделие из высокопрочной конструкционной стали по любому из пп.26 и 27, отличающееся тем, что содержит следующие элементы в массовых процентах:
C: от 0,17 до 0,23%,
Si от 1,4 до 2,0% или Si+Al: от 1,2 до 2,0%, где Si по меньшей мере 0,4 и Al по меньшей мере 0,1, предпочтительно по меньшей мере 0,8%,
Mn: от 1,4 до 2,3%,
Cr: от 0,4 до 2,0%,
и опционально содержит:
Mo: менее 0,70%,
Ni: менее 4,00%
Cu: менее 1,00%,
V: менее 0,06%,
Nb: от 0,005 до 0,05%,
B: от 0,0005 до 0,005%,
Ti: от 0,01 до 0,05%,
P: менее 0,012%,
S: менее 0,006%, и
N: менее 0,006%,
и остальное - Fe.
36. Изделие из высокопрочной конструкционной стали по п.30, отличающееся тем, что
имеет толщину от 3 до 20 мм, предпочтительно от 3 до 11 мм, и
показатель прокаливаемости DI, рассчитанный по формуле (1), составляет более 70 мм.
37. Изделие из высокопрочной конструкционной стали по п.30, отличающееся тем, что
имеет толщину от 3 до 20 мм, предпочтительно от 11 до 20 мм, и
показатель прокаливаемости DI, рассчитанный по формуле (1), составляет по меньшей мере 125 мм.
gt
gt
gt
38. Изделие из высокопрочной конструкционной стали по любому из пп.26 и 27, отличающееся тем, что общее относительное удлинение (A) при разрыве изделия из высокопрочной конструкционной стали составляет A≥8%, и/или общее однородное относительное удлинение (A) изделия из высокопрочной конструкционной стали составляет A≥2,7%, предпочтительно A≥3,5%.
gt
gt
gt
39. Изделие из высокопрочной конструкционной стали по п.31, отличающееся тем, что общее относительное удлинение при разрыве (A) изделия из высокопрочной конструкционной стали составляет A≥10%, и/или общее однородное относительное удлинение (A) изделия из высокопрочной конструкционной стали составляет A≥3,5%, предпочтительно A≥4,0%.
p0,2
40. Изделие из высокопрочной конструкционной стали по любому из пп.26 и 27, отличающееся тем, что предел текучести изделия из высокопрочной конструкционной стали составляет R≥1200 МПа.
41. Применение изделия из высокопрочной конструкционной стали, изготовленной по любому из пп.1-25, или изделия из стали по любому из пп.26-40 в качестве износостойкой стали.