[發(fā)明專利]一種海洋鉆井平臺用鋼

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210435768.2
• 申請日: 2012-11-03
• 公開（公告）號: CN103789674A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 華兆紅
• 申請（專利權）人: 無錫市森信精密機械廠
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊小雙

技術領域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術領域，尤其涉及一種海洋鉆井平臺用鋼。

背景技術

中國專利申請?zhí)枮?00810119506.9公開了一種“控軋控冷海洋平臺用鋼及其生產(chǎn)方法”，其化學組分及重量百分比含量為：C?0.05～0.09％，Mn?1.20～1.60％，Si?0.20～0.50％，Nb?0.03～0.05％，Ti?0.010～0.020％，V?0.03～0.06％，S≤0.005％，Als?0.020～0.040％，P≤0.015％，余量為Fe及雜質(zhì)。采用熱機械控制工藝過程(TMCP)進行生產(chǎn)，將按成分冶煉好的鋼水澆鑄成220～250mm厚板坯；將坯料裝入板坯加熱爐加熱，出爐進行軋制。粗軋開軋溫度在1060～1160℃；精軋開軋溫度在840～940℃；終軋溫度在780～820℃；軋制鋼板厚度10～60mm。開始冷卻溫度在760～810℃；終止冷卻溫度在550～650℃；冷卻速率在10～17℃/s。其不足在于：采用TMCP工藝生產(chǎn)的鋼板微觀組織結(jié)構不均勻，帶狀組織嚴重，雖然可應用于海洋平臺鋼結(jié)構建造，但不是一種理想的抗層狀撕裂鋼，因為其Zz≥35％，僅滿足基本技術要求，富裕量較小，在施工中仍會發(fā)生層狀撕裂的問題。

另一項中國專利申請?zhí)枮?4115981.7的文獻，其公開了一種“適于高溫多濕環(huán)境的耐海水腐蝕鋼及其制造方法”，通過鑄造、熱軋后以3～20℃/sec的冷速加速冷卻，在400℃～600℃溫度范圍停止加速冷卻，然后空冷。其不足在于：微合金化元素太多，包括難于控制的元素N、REM等，冶煉過程中不易操作，難于控制其成分精度，增加了生產(chǎn)難度，提高了成本，并且成形過程中采用軋后控制冷速冷卻工藝，降低了設備利用率和生產(chǎn)效率，難于在實際生產(chǎn)過程中推廣應用。

類似的，另一項中國專利申請200610024179.X公開了“一種耐海水腐蝕鋼及其生產(chǎn)方法”，該兩項耐海水腐蝕鋼專利技術的化學成分十分復雜，而且對難于控制的合金元素提出了精度要求，顯著增加了生產(chǎn)難度和成本。鋼中價格昂貴的合金元素Mo含量較高，是一種不經(jīng)濟的鋼種，且鋼中Al含量很高，給生產(chǎn)該鋼種帶來很大困難，尤其是在澆鑄過程中，形成的含Al氧化物及氮化物容易堵塞澆鑄水口，造成生產(chǎn)事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種海洋鉆井平臺用鋼，該鋼具有良好的抗腐蝕性能，適于海洋鉆井平臺使用，并具有良好的抗層狀撕裂性能。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一種海洋鉆井平臺用鋼，所述鋼的化學成分以重量百分數(shù)計為：C：0.12-0.15％，Si：0.40-0.60％，Mn：0.60-0.80％，Cr：2.00-2.20％，Al：0.10-0.30％，Mo：0.50-0.70％，P≤0.015％，S≤0.010％，Cu：0.20-0.40％，Ni：1.20-1.40％，Ti：0.025-0.045％，[N]≤0.030％，[O]≤0.0025％，余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選，所述鋼的化學成分以重量百分數(shù)計為：C：0.12-0.14％，Si：0.45-0.55％，Mn：0.65-0.75％，Cr：2.05-2.15％，Al：0.15-0.25％，Mo：0.55-0.65％，P≤0.015％，S≤0.010％，Cu：0.25-0.35％，Ni：1.25-1.35％，Ti：0.03-0.04％，[N]≤0.030％，[O]≤0.0025％，余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

最優(yōu)選，所述鋼的化學成分以重量百分數(shù)計為：C：0.13％，Si：0.50％，Mn：0.70％，Cr：2.10％，Al：0.20％，Mo：0.60％，P≤0.015％，S≤0.010％，Cu：0.30％，Ni：1.30％，Ti：0.035％，[N]≤0.030％，[O]≤0.0025％，余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

以下簡述本發(fā)明鋼中選定各合金元素及成分范圍的理由：

C是鋼中較為有效、經(jīng)濟的間隙強化元素，控制鋼中一定C含量可保障鋼的強度，但是過高的C含量會增加偏析程度，降低抗撕裂性能，且使鋼的斷裂韌性顯著降低，綜合平衡鋼的力學性能和抗撕裂性能，故將C含量的取值范圍確定為：0.12-0.15％。

Si是一種廉價的置換強化元素，加入鋼中可顯著提高鋼的強度，如果鋼中Si含量偏高，會使鋼的韌性，尤其使低溫韌性明顯降低。

Mn不僅可以增加鋼的強度，還可以降低鋼的相變溫度，通過控制軋制過程，細化晶粒，在提高鋼的強度同時提高其斷裂韌性，但若鋼中Mn含量偏高，則會形成數(shù)量較多的MnS。