[發明專利]低溫高韌性F460級超高強度造船用鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 200910259320.8
• 申請日: 2009-12-18
• 公開（公告）號: CN101705439A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 李慶亮;張懷征;朱浩;劉東升
• 申請（專利權）人: 江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/50;C21D8/02;C21D11/00
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所 11264
• 代理人: 安紀平;劉洪京

技術領域

本發明涉及一種厚規格超高強度鋼板及其制造方法，特別涉及一種低溫(-60 ℃)高韌性F460級超高強度造船用厚鋼板(≤60mm)及其制造方法。

背景技術

船板鋼是寬厚板的主要專用板品種之一。近年來，我國造船業快速發展，帶 動了對船用鋼板，特別是寬厚板的需求快速增長。據悉，去年我國造船業完工 量為3000萬噸，實際消費造船用鋼板1200萬噸。而同時，隨著現代化造船工業 向大型化、輕型化方向發展，一般強度的船板已經不能滿足船體的需要，高強 度、高質量等級E、F級船板的應用比例正在不斷提高。另一方面，大型船舶為 了減輕自重，增加載重，提高船舶整體性能，也力求增加高強度船板用量。如采用 屈服強度為400MPa的高強度船板取代普通強度船板，自重可減少四分之一以上。 目前，一些重要的特殊船舶已要求使用屈服強度590～780MPa的鋼板。因此，高 強度船體結構鋼的研究和制造已成為世界上各鋼鐵生產企業廣泛關注的領域。

公開號JP5295432A的發明專利提出了一種在線熱機械處理高韌性高強度鋼 板的制造方法，其生產的鋼板不采用微合金成分，但在TMCP工藝上要求過于嚴 格，冷卻速度要求大于20℃/s，這點在實際生產中，對于厚規格的寬厚板是很 難實現的，增加了生產難度，可制造性低。

公開號為CN101514424A的發明專利提出了一種TMCP型海洋結構用厚板及 其制造方法，該船板鋼強度級別為400MPa，且沖擊韌性在-20℃和-40℃條件 下分別為D，E級別，未達到F級別船板鋼的要求。同樣，公開號為CN101289728A 的發明專利也提出了一種低屈強比可大線能量焊接高強度高韌性鋼板及其制造 方法，該鋼板屈服強度超過了500MPa，但成分設計較為復雜，Mo的含量為0.10～ 0.40％，且生產工藝要求也較為嚴格(要求厚度≥40mm的鋼板在≥300℃的緩冷 時間不低于24小時)，制造難度大，而其低溫沖擊韌性限于-40℃條件下的性能 測試結果未達到F級別船板鋼的性能指標。

另外，公開號為CN101255528A的發明專利提出了一種超低溫韌性優異的含 鈮鋼板及其軋制方法，該鋼板具有優良的低溫韌性，但在軋制過程中加入中間 冷卻工藝，即粗軋和精軋之間采用噴水冷卻的方式，這在實際生產中增加了控 制的難度。

發明內容

本發明的目的之一在于提出一種低溫高韌性F460級超高強度造船用鋼板， 其可在寬厚板生產線上采用控制軋制與控制冷卻工藝(TMCP)生產，從而克服 了現有技術中的不足。

為實現上述發明目的，本發明采用了如下技術方案：

一種低溫高韌性F460級超高強度造船用鋼板，其特征在于，該造船用鋼板 包含的成分及其重量百分比為：

C?0.05～0.15％、Si?0.15～0.35％、Mn?1.20～1.70％、P≤0.020％、S≤0.010％、 Nb?0.02～0.04％、V?0.04～0.06％、Ti?0.0.10～0.020％、Cu?0.15～0.40％、Cr?0.10～ 0.30％、Ni?0.15～0.40％、Al?0.02～0.05％以及余量的Fe及和雜質。

所述船用鋼板中所含Nb、V和Ti的重量百分比含量之和≤0.12％。

所述船用鋼板的金相組織為針狀鐵素體與多邊形鐵素體的組合。

所述船用鋼板厚度為18～60mm。

本發明的另一目的在于提出一種如上所述低溫高韌性F460級超高強度造船 用鋼板的制備方法，其特征在于：

對具有與所述造船用鋼板相同組分的連鑄坯進行加熱，并在1180～1250℃ 的溫度條件下進行保溫處理，而后進行熱軋處理，軋制完成后對鋼板進行冷卻 處理，冷卻速度為7～12℃/s，最終制得成品造船用鋼板。

該方法具體包括如下步驟：

按所述造船用鋼板的組成配制冶煉原料，并將之熔煉、澆鑄，形成連鑄坯；

將上述連鑄坯加熱到1180～1250℃，保溫2～3小時；

對連鑄坯進行兩階段軋制，第一階段粗軋開軋溫度為1020～1100℃，總壓 縮比為50％～60％，第二階段精軋的開軋溫度為800～870℃，總壓縮比不小于 63％；

軋制完成后對鋼板進行冷卻處理，開冷溫度為750～830℃，終冷溫度為 450～500℃，冷卻速度為7～12℃/s。