[發明專利]一種460MPa級低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板及生產方法

有效

• 申請號: 201410094317.6
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN103938108A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 朱延山;李秀程;李敏;孫衛華;徐洪慶;李旺生;杜平;王渙洋;王勇;田德科
• 申請（專利權）人: 濟鋼集團有限公司
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50;C21D8/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 徐槐

技術領域

本發明涉及鋼鐵材料領域，更具體的講是一種460MPa級低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板及其生產方法。?

背景技術

海洋權益是我國的核心利益之一，近年來國家海洋戰略的實施使得海洋工程成為建設和開發的重點，并逐漸從近海向深海發展。海洋工程裝備產業的迅猛發展對海洋工程用鋼將產生巨大的需求，特別是伴隨著船舶、海洋工程、港口機械、海底輸油管線等的大型化、高參數化和輕量化，對鋼材的性能提出了越來越高的要求。近幾年來，在海洋工程用鋼研發方面，日本的新日鐵和JFE、德國的迪林根等位于世界鋼鐵企業前列，國內鋼鐵企業也相繼開展了相應的研發工作，取得了不小的進步，但是目前國內生產的海洋工程用鋼還主要是在近海工程上應用，以屈服強度355?MPa以下等級鋼材為主，海洋工程用鋼通常由于厚度規格較大，所以添加較高的合金成分，而又為了降低成本，C元素添加量往往高于0.1%，這樣雖然保證了強度，但是不利于低溫韌性和焊接性能的提高。?

如申請號為201110341100.7的專利申請公開了一種80mm厚低壓縮比海洋工程用鋼板，其壓縮比為3.25:1，其中C的用量為0.12-0.16%。其屈服強度≥364MPa，抗拉強度≥519MPa，延伸率≥29%，但是其低溫沖擊功較低，-40℃僅為100J左右。?

從供貨狀態上看，海工鋼的生產工藝包括正火，控軋控冷（TMCP）和調質。其中由于正火的方法通常獲得鐵素體加珠光體組織，強度不易提高，主要用于生產420MPa以下等級的海工鋼產品；而控軋控冷的方法可以獲得高強度，但是由于海工鋼厚度較大，不易實現軋制階段的大壓下量，特別是心部在粗軋階段的組織細化和精軋階段的奧氏體形變均難以保證，在這種條件下要保證韌性就需要較大的壓縮比；而用調質的生產方法可以很好地在提升強度的同時保證韌性，但是相對于控軋控冷的生產方法，在生產同樣強度級別的鋼材時，調質工藝需要添加更多的合金元素以保證強度，這樣不僅導致成本提升，而且不利于焊接，另外調質的熱處理工藝成本也相對較高。?

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發明內容

本發明針對目前海洋工程用鋼應用領域的現實需求，根據生產設備及工藝條件，提出一種低生產成本，Pcm≤0.22，Ceq≤0.47，易焊接，可以在低壓縮比條件下實現高韌性的460?MPa級80?mm厚海工鋼生產方法，旨在為國內的海洋工程用鋼的生產提供更多切實可行的生產技術路線。?

本發明實現以上技術要求的方案是：?

一種460MPa級低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板，其化學成分重量百分比含量為：C：0.04-0.07%，Si：0.2-0.4%，Mn：1.0-1.5%，P≤0.010%，S≤0.003%，?Ni：0.2-0.5%，Cu：0.2-0.5%，Cr：0.2-0.4%，Mo：0.1-0.3%,?Nb：0.02-0.05%,?Ti：0.01-0.025%，余量Fe及不可避免雜質。

上述鋼板的厚度為60-80mm。?

上述鋼板?。?

上述鋼板

作為本發明的另一個發明目的，上述的一種460MPa級低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板的生產方法，包括如下步驟：

（1）冶煉工藝：原料經KR鐵水預脫硫，使硫的質量分數≤0.003%、P≤0.010%；經過頂底復吹轉爐冶煉，鋼包經脫氧合金化進行LF和RH精煉爐精煉，進行成分微調、再脫硫使硫的質量分數≤0.003%?、P≤0.010%，然后進行RH真空脫氣除氣，脫氣結束后軟吹時間≥20min，使[N]≤30ppm，[O]≤25ppm，[H]≤1.5ppm，真空處理時間不小于20min，然后后進行鈣處理，喂Ca-Fe線1m/t；

（2）連鑄工藝：采用連鑄機澆注，連鑄中包目標溫度1540-1550℃，拉速1m/S；連鑄坯下線緩冷，鋼水澆鑄成鑄坯。

（3）軋制工藝：采用兩階段軋制；軋前連鑄坯再加熱溫度為1150~1200℃，既可以保證奧氏體晶粒不過分長大，又可以保證合金元素充分固溶，特別是Nb元素的充分溶解，高壓水除鱗后進行軋制，粗軋溫度為980~1050℃，粗軋分3-6道次軋制，總壓下量為≥40%，粗軋后形成中間坯；精軋開軋溫度760℃~820℃，精軋分4-6道次軋制，總壓下量≥25%，軋后層流冷卻，冷卻速度約為3~8℃/s，隨后空冷，開冷溫度750~780℃，終冷溫度為200~400℃，返紅溫度小于500℃；?

（4）熱處理工藝?：回火溫度580℃~700℃，保溫時間1~3min/mm。