[發明專利]海洋平臺用特厚高強度優良低溫韌性鋼板及其制造方法

無效

• 申請號: 201210067794.4
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN102605280A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 高珊;章傳國;賀達倫
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/54
• 分類號: C22C38/54
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司 31114
• 代理人: 竺明

技術領域

本發明涉及低合金調質鋼制造領域，特別涉及海洋平臺用特厚高強度優良低溫韌性鋼板及其制造方法，其屈服強度≥690MPa、抗拉強度≥770MPa、-40℃夏比V型缺口沖擊功≥69J、NDT≤-35℃、Z≥35％，最大厚度達到200mm以上。

背景技術

近年來，世界經濟的快速發展加劇了能源的消耗，石油天然氣等能源的開采逐漸由陸地向近海、深海延伸，作為海上能源開發的必備裝置——海洋平臺得到了快速的發展，也促進了海洋平臺用鋼的不斷進步。

海洋平臺用鋼是在船體結構鋼的基礎上發展起來的，最初建造的鋼質平臺都是用船體結構鋼。隨著科學技術的進步和開發海洋事業的蓬勃發展，海洋平臺建造的數量不斷增加，類型也日益增多；同時能源開采由淺海向深海發展，由溫暖海域向低溫海域發展，所以海洋平臺要經受各種氣候條件和風浪的襲擊，經受海水的腐蝕，工作條件非常苛刻；此外，海洋平臺的大型化趨勢也很顯著，結構復雜，焊接工作量大，應力集中程度高，因此對海洋平臺用鋼提出了大厚度、高強度、高韌性、可焊性和良好耐蝕性的苛刻要求，尤其是對于一些關鍵構件還提出了Z向性能要求。

近年來，國產海洋平臺用鋼板已經被廣泛采用，EH36以下平臺用鋼基本實現國產化，占平臺用鋼量90％。但隨著海洋平臺趨于大型化、深水化的發展，船體結構鋼的強度級別滿足不了一些關鍵部位的性能要求，對于高強度、大厚度的鋼板仍依賴進口。

目前在自升式平臺中使用的強度級別最高的鋼種——690MPa級高強度、高韌性、耐腐蝕、易焊接的海洋平臺用鋼只有日本、德國一些廠家可以生產，嚴重制約的了我國的海洋工程裝備的發展。因此，有必要針對此類鋼種進行開發。

中國專利CN1281906公開了一種高強度、高韌性、良好耐蝕性的系泊鏈用鋼及其生產工藝，該鋼種采用較高C、高Mn，Ni、Cr、Mo合金化及Nb微合金化的成分設計方法，碳當量(CE(IIW)＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15)達到1.40％以上；經EAF+LF+VD+CCM的工藝路徑，制造成系泊鏈用鋼，可用于半潛式鉆井平臺、單點系泊結構和浮式生產儲油輪以及其它海洋開發設施的R4級系泊鏈，亦可用于一些要求較高的船舶錨鏈。但是，該系泊鏈用鋼為棒材，其C、Mn含量、抗拉強度均不符合海洋平臺用齒條鋼的相關標準、規范要求，且碳當量＞1.4％，過高的碳當量導致其焊接性能較差，焊接熱影響區韌性不足，不能作為大型海洋平臺結構承重的樁腿材料進行焊接使用。

中國專利CN?1908217提出了一種海洋鉆井、生產和處理平臺用耐海水腐蝕鋼的制造方法。該鋼種主要采用低碳，Cu、Cr合金化以及Nb微合金化的成分設計方法，通過脫硫、吹煉、真空處理、連鑄以及熱軋等工序，制造海洋平臺用耐海水腐蝕鋼，制造的鋼種屈服強度級別在440MPa及以下。但該耐海水腐蝕鋼，其C、Cr含量、屈服強度、抗拉強度均不符合海洋平臺用齒條鋼的相關標準、規范要求，且其鋼板厚度只有20mm厚，不能作為大型海洋平臺結構承重的樁腿材料使用。

美國專利US4428781A提出了一種海洋鉆井平臺系泊鏈用具有良好可焊性、淬硬性低合金鋼的制造方法。通過低碳、高Si，Ni、Cr、Mo合金化以及Nb、V、Ti微合金化的成分設計方法，制造的鋼種屈服強度在600MPa以上，抗拉強度在900MPa以上，-20℃缺口沖擊韌性在40J以上，具有良好的可焊性和淬硬性。該鋼種經800～1000℃正火處理后空冷或水冷到室溫，再經過680～790℃退火處理后，可制造用于固定海洋平臺的錨鏈。

但是，與前述專利一樣，該錨鏈用鋼為棒材，其C、Cr、Ni含量均不符合海洋平臺用齒條鋼的相關標準、規范要求，其低溫沖擊韌性也不能滿足海洋平臺用齒條鋼相關標準要求，不能作為大型海洋平臺結構承重的樁腿材料使用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種海洋平臺用特厚高強度優良低溫韌性鋼板及其制造方法，采用中C、Ni-Cr-Mo合金化及Nb-V-Ti微合金化成分體系，屈服強度≥690MPa、抗拉強度≥770MPa、-40℃夏比V型缺口沖擊功≥69J、NDT≤-35℃、Z≥35％，最大厚度達到200mm以上，可用于制造海洋平臺用齒條。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：