[發明專利]高強度高韌性船體結構用鋼

有效

• 申請號: 201210271624.8
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102747284A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 張才毅;高珊
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C21D8/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳長會;金惠淑

技術領域

本發明涉及結構用鋼及其制造方法，特別是涉及高強度低溫沖擊韌性優良的TMCP型含B元素船體結構及海洋平臺用鋼及其制造方法。

背景技術

TMCP(控軋控冷)鋼板具有高強度高韌性的特點，其應用領域除了造船領域外，還涉及了海洋結構件、管線管和建筑、橋梁等各種領域。TMCP是一項節約合金和能源的工藝，從環保方面來看，它也是一項意義深遠的技術。而在代表當今船板生產最先進工藝的TMCP船板研發方面目前寶鋼，鞍鋼，新鋼已取得突破。而國外先進鋼鐵企業在TMCP船板產品的品種、規格、品質方面都非常完善。國外鋼鐵企業生產的高等級船板鋼在國際船板市場上的競爭力更強，除了質量、鋼級的優勢，還有更重要的就是他們生產的船板鋼的成本優勢。結合經濟環保型的TMCP工藝與經濟環保型的化學成分體系，日本鋼鐵企業生產出競爭力非常強大的高等級船板鋼。如日本、韓國鋼鐵企業正在研究利用B元素在鋼中的特殊作用，取代鋼中貴重的Ni、Cr、Cu等合金元素，結合TMCP工藝控制軋制生產的含B船板鋼相比傳統的微合金高強船板鋼，碳當量低，合金元素加入量少，對鋼板加工性能、焊接性能有大幅提高，更重要的是節省貴重元素的添加，經濟優勢非常明顯。

早在20世紀二十年代就已經發現硼有提高鋼的淬透性的作用，但因為找不到正確的加硼方法而未能得到實際應用，直到1937年美國解決了這一問題，才生產出世界上第一爐工業含硼鋼。

硼鋼具有一系列優點：只要加入極少量的硼，就能顯著提高淬透性；硼鋼的各種機械性能、工藝性能良好，價格低廉；硼的資源多，用量少，可以節約大量昂貴的合金元素，如：Ni、Cr、Mo、Cu等，因此硼鋼一誕生就受到廣泛的注意，人們對硼鋼的研究產生極大興趣，硼鋼很快被廣泛用于高強鋼板、高強螺栓、彈簧鋼以及一般碳素結構鋼等。硼的主要優點是鋼中含量極少就會明顯改變鋼的淬透性，但這也是它的一個主要缺點，即鋼板性能對硼含量的微小變化都十分敏感，因此，在煉鋼時需要進行嚴格的控制，即使在對硼含量小心的控制后，還必須考慮到淬透性也會隨著鋼的碳含量、合金成分、晶粒尺寸、奧氏體化溫度的變化而變化。

鋼中加入微量的硼，充分利用硼在相變動力學上的重要特性，加入硼可以明顯抑制鐵素體在奧氏體晶界上的形核，并可使貝氏體轉變曲線變得扁平，從而在低碳的情況下，在較寬的冷卻速度范圍內可得到貝氏體組織。加入成本較低的硼元素，可以節約大量Ni、Cr、Cu、Mo等昂貴的合金元素。

未來的鋼鐵業，節能環保型產品和低成本優勢將是企業的最大競爭力，含B船板鋼的開發將作為經濟型節能船板市場的起點，為國內經濟型高強船板市場占據有利位置奠定基礎。

CN101045976A公開了一種可超大線能量焊接低溫用厚鋼板，該專利申請采用低C-高Mn-Nb系低合金鋼作為基礎，適當提高Als的含量、C/Mn：0.020-0.050、Ti-B微合金化、Ca或REM處理、Ti/N：3.0-3.5。該專利Mn含量范圍為1.5-1.8％，Ti/N值范圍狹小，生產可制造性較差，且屬于大線能量焊接鋼板，在冶金機理上屬于利用鋼中析出粒子增加強韌性，與本發明鋼板利用B元素增強鋼板淬透性增強鋼板強韌性機理不同，同時，本發明Mn含量范圍在0.4-2.5％之間，Ti/N比可以在3.5以上，明顯增加可制造性。

CN101050502A公開了一種大線能量焊接的高強度船板鋼及其制造方法。該專利經煉鋼、精煉后進行連鑄、熱軋，保持鋼水中的氧含量在10-600ppm，用Fe-Ti合金或者金屬Ti進行脫氧后加入Ca、Mg、Zr中的一種；再用Al線進行最終脫氧后加入B，鑄坯經均熱、軋后控制馳豫、在線冷卻即可。與本發明相比，該專利利用弛豫析出技術控制析微細B析出粒子增強鋼板的大線能量焊接性，同時加入Ca或Mg、或Zr夾雜物變質元素提高鋼板的大線能量焊接熱影響區焊接性能，本發明雖然也加入Zr，但Zr在鋼中的作用主要是強碳化物析出強化和細化晶粒的作用，故在成分設計、強韌機理和軋制工藝上該專利皆與本發明不同。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有TMCP型低成本含B高強度高韌性船體結構用鋼。