[發明專利]一種疲勞性能優異的船用超高強低溫鋼及制造方法

有效

• 申請號: 202210351213.3
• 申請日: 2022-04-02
• 公開（公告）號: CN114657472B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 李廣龍;嚴玲;王華;韓鵬;張鵬;王東旭;王曉航;李文斌;陳華;李博雍
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/58;C21D8/02;C22C33/06
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1.一種疲勞性能優異的船用超高強低溫鋼，其特征在于，該鋼的成分按重量百分比計如下：C: 0.080%-0.140%，Si: 0.20%-0.60%，Mn: 1.15%-1.60%，Nb: 0.020%-0.050%，V:0.040%-0.080%，Cu: 0.30%-0.50%，Ni: 0.50%-0.80%，N: 0.0140%-0.0170%，Cr: 0.10%-0.20%，P≤0.010%，S≤0.005%，Als: 0.015%-0.035%，余量為Fe及不可避免雜質；所述低溫鋼室溫高周疲勞極限強度320MPa以上，疲勞比≥0.52，-20℃高周疲勞極限強度350MPa以上；所述低溫鋼屈服強度500MPa以上，抗拉強度620MPa以上，斷后延伸率23.0%以上，-40℃沖擊吸收能量≥260J，-60℃沖擊吸收能量≥230J。

2.根據權利要求1所述的一種疲勞性能優異的船用超高強低溫鋼，其特征在于，所述低溫鋼的顯微組織為超細鐵素體+貝氏體+少量馬氏體的復相組織，所述超細鐵素體尺寸小于5.0μm。

3.根據權利要求1所述的一種疲勞性能優異的船用超高強低溫鋼，其特征在于，所述低溫鋼中V的析出物與鐵素體間具有共格或半共格關系；所述V的析出物為V（C,N），其尺寸小于14.0nm。

4.一種權利要求1-3任一項所述的一種疲勞性能優異的船用超高強低溫鋼的制備方法，包括冶煉、連鑄、加熱、軋制、冷卻；其特征在于：

（1）連鑄：中間包過熱度15℃-25℃；

（2）加熱：將鑄坯加熱至1200℃-1300℃，升溫速度5-20℃/min，保溫時間60-180min；

（3）軋制：將鑄坯經三階段軋制成熱軋鋼板，第一階段采用高溫大壓下的工藝，開軋溫度1130-1200℃，第一道次壓下量≥40mm，其余道次壓下率20%-40%，軋至厚度為3.3-4.0倍成品厚度待溫；二階段開軋溫度980-1060℃，軋至厚度為2.0-3.0倍成品厚度待溫，三階段開軋溫度800-850℃，道次壓下率15%-35%，終軋溫度720-780℃；

（4）冷卻：軋后鋼板進行加速冷卻，開冷溫度680-750℃，冷卻速度5-20℃/s，返紅溫度550-600℃。

5.根據權利要求4中所述的一種疲勞性能優異的船用超高強低溫鋼的制備方法，其特征在于，所述冶煉工藝具體參數如下：

a）在轉爐冶煉時調整C、Si、Mn、P、S元素的含量，使其含量至上述鋼的成分范圍內，并根據要求添加其它合金成分進行熔煉；

b）將鋼水進行精煉，調整其它合金元素含量至上述鋼的成分范圍內，在精煉后期進行喂Si-Ca線，然后進行吹氬處理；

c）將精煉后的鋼水進行RH處理，RH處理時間20-40min，RH處理時全程吹氮，調整N元素的含量，保證鋼的最終N含量至上述鋼的成分范圍，控制鋼中[H]≤2.0ppm，[O]≤20ppm。

6.根據權利要求4中所述的一種疲勞性能優異的船用超高強低溫鋼的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）連鑄過程中全程保護澆注，采用電磁攪拌，電流I≥400A，連鑄完成得連鑄坯。

7.根據權利要求4中所述的一種疲勞性能優異的船用超高強低溫鋼的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）連鑄后所得鑄坯堆垛緩冷，堆垛時間不小于48小時。

8.根據權利要求4中所述的一種疲勞性能優異的船用超高強低溫鋼的制備方法，其特征在于，所述步驟（4）冷卻后，將鋼板進行堆垛緩冷，堆垛溫度400-500℃，堆垛時間≥24h。