[發(fā)明專利]一種具有良好低溫韌性的熱機(jī)械控制鋼板及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310333265.9
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN103667915A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖亞;王紹斌;曾兢;王鑫;魏凡杰;鄭建華;黃微濤;郝小強(qiáng);李斌;孟剛;肖彪;毛基強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶鋼鐵（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;C22C33/04;C21D8/02
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 李曉兵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋼材料及其制備方法，特別是一種具有良好低溫韌性的TMCP型E40鋼板及其制造方法。?

背景技術(shù)

隨著造船工業(yè)的發(fā)展，對船板性能的要求也越來越高。目前，高強(qiáng)度船體結(jié)構(gòu)用鋼按其最小屈服強(qiáng)度劃分強(qiáng)度等級，每一強(qiáng)度等級又按其沖擊韌性的不同分為A、D、E、F級，其中，A、D、E、F分別表示其各自可分別在0℃、-20℃、-40℃和-60℃的情況下能達(dá)到的沖擊韌性。E40為船級社規(guī)范中的高強(qiáng)度鋼種，其制造過程包括冶煉、精煉、連鑄、加熱、軋制、冷卻。?

TMCP（Thermo?Mechanical?Control?Process：熱機(jī)械控制工藝）就是在熱軋過程中，在控制加熱溫度、軋制溫度和壓下量的控制軋制的基礎(chǔ)上，再實施空冷或控制冷卻及加速冷卻的技術(shù)總稱。由于TMCP工藝在不添加過多合金元素，也不需要復(fù)雜的后續(xù)熱處理的條件下生產(chǎn)出高強(qiáng)度高韌性的鋼材，被認(rèn)為是一項節(jié)約合金和能源、并有利于環(huán)保的工藝，故自20世紀(jì)80年代開發(fā)以來，已經(jīng)成為生產(chǎn)低合金高強(qiáng)度寬厚板不可或缺的技術(shù)。?

ACC（Accelerated?Cooling）是繼日本于20世紀(jì)80年代首次在厚板軋機(jī)上采用在線加速冷卻設(shè)備后，配合TMCP快速發(fā)展起來的控冷技術(shù)，具有冷卻能力強(qiáng)、精度準(zhǔn)、自動化程度高的特點，在厚板生產(chǎn)線上被廣泛采用。目前國內(nèi)有很多企業(yè)在中厚板生產(chǎn)線上都安裝了ACC設(shè)備，代替原來的噴流、水幕、噴霧等冷卻設(shè)備，使產(chǎn)品等級和品種范圍進(jìn)一步拓展。ACC最顯著的功能是冷卻能力強(qiáng)，主要用來生產(chǎn)高強(qiáng)韌性的造船、海洋結(jié)構(gòu)、機(jī)器結(jié)構(gòu)、管線用TMCP鋼。?

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決傳統(tǒng)控軋與熱處理技術(shù)的不足而提供一種低溫沖擊性能合格率高、制造周期短的具有良好低溫韌性的TMCP型E40鋼板及其制造方法。該船板厚度為10~70mm，屈服強(qiáng)度富余量有30~50Mpa，-40℃低溫沖擊韌性良好，甚至達(dá)到-60℃沖擊要求，抗層狀撕裂性能優(yōu)異，可用于各種大中型船體及海洋平臺主體結(jié)構(gòu)的建造。?

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的具有良好低溫韌性的TMCP型E40鋼板，按重量百分比計，包括以下組分：C：0.04～0.10％；Si：0.10～0.30％；Mn：1.20～1.60％；P?≤0.018％；S≤0.010％；Alt：0.02～0.07％；Ni：0.10～0.40％；Cu：0.10～0.30％；Mo?：0.01～0.08％；Ti：0.01～0.02％；Nb：0.02～0.04％；V為0.03～0.07％；余量為Fe和不可避免的微量雜質(zhì)。?

進(jìn)一步的特征是，C：0.04～0.10％，或Ni：0.10～0.40％，或Cu：0.10～0.30％，或Mo：0.01～0.08％，或Nb：0.02～0.04％，或V為0.03～0.07％，上述化學(xué)成分的Pcm：≤0.20％。?

P：≤0.018％，和S：≤0.010％，作為優(yōu)選P?≤0.012％，S≤0.005％。?

鋼板的厚度為10～70mm，寬度為1500~3800mm，優(yōu)選厚度為40~70mm，寬度為2200~3200mm。?

-40℃沖擊韌性＞200J。?

本發(fā)明的化學(xué)成本限定理由如下：?

C：鋼中最經(jīng)濟(jì)、最基本的強(qiáng)化元素，對提高鋼的強(qiáng)度有明顯作用，但是C含量過高會影響鋼的延性、韌性和焊接性，因此，近代鋼的發(fā)展過程是不斷降低C含量的過程。故在本發(fā)明中，C的重量百分比為：0.04～0.10％。作為優(yōu)選0.05~0.07%。

Si：是一種類金屬元素，具有極好的防水性能和脫氧性能，能提高鋼的強(qiáng)度及質(zhì)量，故本發(fā)明中Si的重量百分比為：0.10～0.30％。?

Mn：通過固溶強(qiáng)化提高鋼的強(qiáng)度，是鋼中補(bǔ)償因C含量降低而引起強(qiáng)度損失的最主要、最經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)化元素，且有助于獲得細(xì)小的相變產(chǎn)物，可提高鋼的韌性、降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度。因此，本申請中Mn的含量為1.20～1.60％。?

P、S：不可避免的鋼中有害雜質(zhì)元素，易形成偏析、夾雜等缺陷，惡化船板鋼的焊接性能、沖擊韌性。因此，本發(fā)明中P≤0.018％；S≤0.010％。作為優(yōu)選，P≤0.015％，S≤0.005％。?

Alt為鋼中全鋁含量，是酸溶鋁和氧化鋁之和，有利于細(xì)化晶粒，改善鋼材的韌性。在本發(fā)明中，Alt的重量百分比為0.020～0.070％。?