[發明專利]大厚度調質型海洋平臺用鋼及其生產方法

無效

• 申請號: 200910312330.3
• 申請日: 2009-12-26
• 公開（公告）號: CN101709432A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 葉建軍;崔強;劉建磊;白永強;王祥;田苗
• 申請（專利權）人: 舞陽鋼鐵有限責任公司
• 主分類號: C22C38/54
• 分類號: C22C38/54;C21D8/02;C21D1/18;C21D11/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術領域

本發明屬于鋼冶煉技術領域，具體涉及一種大厚度調質型海洋平臺用鋼及其生產方法。

背景技術

海洋平臺是開發海洋資源的超大型焊接鋼結構，應用在波浪、海潮、風暴及寒冷流冰等嚴峻的海洋工作環境中，支撐總重量超過數百噸的平臺及鉆井設備。這些使用特征決定了海洋平臺用鋼必須具有高強度、高韌性和良好的可焊接性能。目前的海洋平臺用鋼的厚度都比較小，一般不超過100mm，且存在價格昂貴的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種大厚度調質型海洋平臺用鋼，該鋼的厚度大，達152mm，且具有高強度、高韌性和良好的焊接性能。

本發明的目的還在于提供一種大厚度調質型海洋平臺用鋼的生產方法。

為了實現以上目的，本發明所采用的技術方案是：一種大厚度調質型海洋平臺用鋼，其成分質量百分比為：C：0.16％～0.18％、Si：0.15％～0.35％、Mn：1.10％～1.15％、P：≤0.015％、S：≤0.005％、Ni：1.30％～1.40％、Cr：1.20％～1.30％、Cu：0.05％～0.10％、Mo：0.45％～0.55％、Nb：0.03％～0.04％、Ti：0.020％～0.025％、V：0.05％～0.06％、Al：0.02％～0.04％、B：0.0014％～0.0023％，其余為Fe和不可避免雜質。

一種大厚度調質型海洋平臺用鋼的生產方法，包括如下步驟：

(1)冶煉工藝：將含有質量百分比為：C：0.16％～0.18％、Si：0.15％～0.35％、Mn：1.10％～1.15％、P：≤0.015％、S：≤0.005％、Ni：1.30％～1.40％、Cr：1.20％～1.30％、Cu：0.05％～0.10％、Mo：0.45％～0.55％、Nb：0.03％～0.04％、Ti：0.020％～0.025％、V：0.05％～0.06％、Al：0.02％～0.04％、B：0.0014％～0.0023％成分的鋼水經電爐冶煉后送入LF精煉爐精煉，精煉完畢后，吊包VD爐真空處理，真空度0～0.5乇，真空保持15～25分鐘時破壞真空；

(2)澆鑄工藝：真空破壞后溫度保持為1330～1340℃，進行澆鑄；

(3)加熱工藝：低速燒鋼，1000℃以下升溫速度為80～100℃/h，加熱至1260℃，加熱時間12min/mm；

(4)軋制工藝：采用II型控軋工藝，第一階段軋制在930～1050℃之間進行，道次壓下量為10～25％，累計壓下率70～80％，第二階段的開軋溫度不高于910℃，終軋溫度為820～860℃，累計壓下率30～50％；

(5)調質處理工藝：淬火溫度為920～940℃，保溫時間50min，之后水冷，冷卻輥速為2～4m/min，冷卻水量6500～6700m³/h，回火溫度為640～660℃，保溫時間3～5min/mm；

(6)切割鋼板，即得成品鋼板。

在本發明的低溫高韌性船板鋼中，各化學成分的作用是：

C對鋼的強度、低溫沖擊韌性、焊接性能具有顯著影響，C含量過低會使NbC生成量降低，影響控軋效果，也會增大冶煉控制難度，C含量過高會影響鋼的焊接性能以及耐大氣腐蝕能力；

Si在煉鋼過程中作為還原劑和脫氧劑，Si和Mo、Cr等結合，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用，但若超過0.5％時，會造成鋼的韌性下降，降低鋼的焊接性能；

Mn能增加鋼的韌性、強度和硬度，提高鋼的淬透性，改善鋼的熱加工性能，且價格低廉；

Ni能提高鋼的強度，同時也增強鋼的塑性和韌性；

Cr能顯著提高鋼的強度、硬度和耐磨性，同時降低鋼的塑性和韌性；

Cu與Ni共存，產生析出相Ni₃Cu對鋼的高溫蠕變性能有利；

Mo存在于鋼的固溶體和碳化物中，有固溶強化作用，并可提高鋼的淬透性，Mo和Nb同時存在時，Mo可增大對鋼軋制過程中奧氏體再結晶的抑制作用，進而促進奧氏體顯微組織的細化；

Nb的加入是為了促進鋼軋制顯微組織的晶粒細化，同時可提高強度和韌性，在Mo存在條件下，Nb在控軋過程中可通過抑制奧氏體再結晶有效地細化顯微組織，Nb還可以降低鋼的過熱敏感性及回火脆性，改善焊接性能；

Ti能形成細小的Ti的碳化物顆粒，在板坯再加熱過程中可通過阻止奧氏體晶粒的粗化而得到較為細小的奧氏體顯微組織，Ti能提高基體金屬和焊接熱影響區的低溫韌性，阻止了游離氮對鋼的淬透性產生的不利影響；