[發明專利]一種大厚度高韌性鋼板及其生產方法

有效

• 申請號: 202010120727.9
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111304530B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 陸春潔;鎮凡;楊浩;曲錦波
• 申請（專利權）人: 江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司;張家港宏昌鋼板有限公司;江蘇沙鋼集團有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/58;C21D8/02
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本發明涉及一種大厚度高韌性鋼板及其生產方法，化學成分按質量百分比為C：0.03?0.07％，Si≤0.10％，Mn：1.40?1.60％，P≤0.015％，S≤0.010％，Nb：0.040?0.050％，Ti：0.010?0.020％，Cr：0.20?0.30％，Ni：0.05?0.15％，Cu：0.15?0.25％，Alt：0.020?0.050％，N≤0.005％，其余為鐵和不可避免的雜質，同時滿足Cr×7≤Mn+Cr≤(Mn+Cr+Ni+Cu)×0.9，1.8≤Cu/Ni≤2.8。通過合理的成分設計，配合TMCP控軋控冷工藝，制得的鋼板力學性能、焊接性能良好，可應用領域廣泛。

技術領域

本發明涉及金屬材料領域，特別涉及一種屈服強度在460MPa級別，并具有優良低溫(-60℃)韌性、抗Z向撕裂性能、板型良好、厚度≥110mm的大厚度高韌性鋼板及其生產方法。

背景技術

大厚度高韌性鋼板廣泛應用于海洋平臺、造船、高層建筑、水利、橋梁、機械模具、壓力容器等對鋼板性能要求較高的領域。由于板厚的原因，其厚度方向上的力學性能均勻性難以控制，心部質量較難保證。為保證厚度方向上力學性能均勻性，常規的做法是采用后續調質或正火熱處理工藝；為保證心部質量，常規的做法是采用厚板坯，使壓縮比＞3。

大厚度高韌性鋼板常用的生產方法是采用鋼錠進行鍛造或軋制開坯，再加熱軋制成成品板，后續還需要相應的熱處理工序來改善鋼板的性能。鋼錠的成材率較低，冶金質量不如連鑄坯高；采用熱處理生產時，需要添加大量的合金元素來保證強韌性，生產成本高，焊接工藝復雜。該生產方法生產工序較多，周期長，成本高，限制了厚鋼板的生產和使用。

采用連鑄坯+TMCP工藝生產的鋼板具有合金含量低、冶金質量良好、低成本、焊接性能良好等優勢。隨著中厚板裝備水平的大幅提高，連鑄坯+TMCP生產工藝廣泛應用于薄規格鋼板，但在大厚度高韌性鋼板領域的應用難度較大。因此，需加快連鑄坯+TMCP工藝在厚度領域的研究和推廣，特別是在連鑄坯厚度已定，低圧縮比的條件下，采用TMCP短流程工藝生產大厚度高韌性鋼板。

專利文獻CN 102400043B公開了一種大厚度海洋工程用鋼板，其最小壓縮比達2.2，但需添加大量的Ni、Mo、V等貴重合金元素，軋后需采用離線淬火+回火熱處理工藝生產，生產工序長，成本高；專利文獻CN103397250B公開了大單重特厚Q460級別高強度結構鋼板及制造方法，其連鑄坯厚度為400mm，最大鋼板厚度120mm，壓縮比＞3，與本發明壓縮比＜3有本質差別，另外，生產時需長時間堆冷，生產組織難度較大，且其強韌級別較低，實際強韌級別為D420級；專利文獻CN103397251B公開了用連鑄坯生產厚度為150～190mm的橋梁用鋼及其工藝，其壓縮比為1.6-2.0，軋后需長時間的堆冷，生產組織難度較大，且其強韌性級別較低，為E355級；專利文獻CN104164621B公開了一種低壓縮比的特厚橋梁錨墊鋼板及其生產方法，其壓縮比1.58-1.87，需添加高含量的Ni、V貴合金元素，工藝上需采用兩次加熱、軋制工序，生產工序長，成本高，且其強韌性級別較低，為E355級；專利文獻CN105525203B公開了一種高強EH40特厚鋼板及其生產方法，其壓縮比為3.75-5，與本發明壓縮比＜3有本質差別，且其強韌性級別較低，為E420級。專利文獻CN107630166B公開了一種連鑄坯生產易焊接特厚橋梁用鋼及其生產方法，其壓縮比2.67-3.33，但添加了較高含量的Ni，合金成本高，軋后需堆冷，生產組織難度大，且其強韌級別低，為E355級。

發明內容

本發明的目的在于提供一種大厚度高韌性鋼板及其生產方法，通過合理的成分設計，采用控軋控冷工藝，制得厚度＞110mm的F460級高韌性鋼板。解決了傳統模鑄成材率低及軋后熱處理工藝流程長、生產成本高等問題。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：