[發明專利]一種600MPa級具有優良耐磨性的海洋工程結構鋼及生產方法

有效

• 申請號: 201811065186.3
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN108998615B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 張開廣;陳顏堂;范巍;卜勇;童明偉
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C21C1/02
• 分類號: C21C1/02;C21D1/18;C21D6/00;C21D8/02;C21D9/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/54;C22C38/58
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

一種600MPa級具有優良耐磨性能的海洋工程結構鋼，其組分及wt%為：C：0.061~0.146%，Si：0.09～0.40%，Mn：1.02～2.75%，P：≤0.010%，S：≤0.004%，Als：0.025~0.065%，Nb：0.021~0.052%，Ti：0.010~0.025%，V：0.020~0.040%，Ni：1.05~3.40%，Mo：0.21~0.60%，Cr：0.27~0.50%，B：0.0010~0.0015%，W：0.18~0.80%；工藝：鐵水脫硫；轉爐冶煉；對鑄坯加熱；粗軋；精軋；淬火熱處理；回火處理。本發明與現有技術相比，屈服強度≥600MPa，抗沖擊斷裂性能NDT溫度≤?65℃，耐磨性能優良。

技術領域

本發明涉及一種海洋工程結構用鋼及其生產方法，具體地屬于耐磨鋼及其生產方法，確切地涉及一種屈服強度≥600MPa的具有優良耐磨性能的抗沖擊斷裂鋼及其生產方法。

背景技術

海洋蘊含著豐富的資源，北極航道的開通為各國節省了大量海洋運輸資源，促進了北極穿梭油船、破冰船、破冰集裝箱船等新概念船舶的發展，同時也促使這些高等級船舶用鋼要具有：較高的強度和優良的韌性，尤其是抗沖擊斷裂性能，如NDT性能。再者，這些船體由于要長期接觸于冰層，還應使鋼材具有優良的的耐磨損性能。

經檢索：

中國專利申請號為CN201210211872.3的文獻，公開了《一種高韌性低NDT溫度的船舶及海洋工程用鋼材的生產工藝》，其包括如下重量百分比wt％的主成分：C：0.03～0.10，Mn：1.20～1.50，Si：0.10～0.35，Nb：0.015～0.03，Ti：0.005～0.020，Alt：0.020～0.040，殘余成分按重量百分比如下：N≤0.006，O≤0.004，P≤0.015，S≤0.006，As≤0.04，Sn≤0.03；余量為Fe；所述工程用鋼材的生產工藝，其包括如下步驟：(1)鑄坯加熱工序；(2)軋制及冷卻工序：(3)正火處理工序；(4)制得工程用鋼材成品。根據權利要求所述的高韌性低NDT溫度的船舶及海洋工程用鋼材的生產工藝，其特征在于：上述步驟(1)所述的鑄坯加熱工序具體是：對堆冷后鑄坯進行加熱；加熱整體時間按鑄坯厚度計時率≥8min/cm控制，其中，加熱段控制溫度1150-1280℃，均熱段控制溫度1230-1250℃。其在于軋制及冷卻工序具體是：a.對加熱后鑄坯進行粗軋、精軋，然后控制冷卻；b.通過奧氏體再結晶區范圍內粗軋細化奧氏體晶粒，軋制溫度980～1100℃、后兩道的單道次壓下率大于15％、粗軋總變形率≥50％；c.在奧氏體未再結晶區進行精軋，獲得壓扁的變形奧氏體；d.控制精軋速度1.5～6m/s、36-60mm鋼板開軋溫度840-880℃、9-36mm鋼板開軋溫度890-940℃,終軋溫度770-820℃、道次壓下量為4-30％，精軋總變形率為50～75％，制得精軋板件；e.對精軋板件進行水冷，冷卻速度為2℃/s-10℃/s，冷卻終止溫度為660-710℃，制得板件。并通過正火處理工序具體：正火溫度為900-940℃，處理時間為1.5～2.0min/mm，制得的鋼材成品最大厚度為60mm，屈服強度R_eH≥235MPa，抗拉強度R_m≥400MPa，-60℃時厚度心部V型沖擊功A_kv≥100焦耳(J)，Z向拉伸性能≥50％，NDT落錘溫度-45℃。該文獻存在的不足：1)由于未添加V、Mo、Cr、B、W合金元素，難以為鋼種提供高強度、優良耐磨性能的前提基礎；2)由于所采用的正火溫度在900-940℃，相對溫度較高，其會增大晶粒尺寸，相對于其熱處理前的強度還會降低，在極地冰區使用，高強度難以保證，故認為不適宜在極地冰區使用。況且其屈服強度僅為235MPa級，NDT落錘溫度僅為-45℃，不利于大型載重油船、集裝箱船在極地寒冷、多冰易磨損區域行駛。