一種460MPa級(jí)低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板及生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及鋼鐵材料領(lǐng)域，更具體的講是一種460MPa級(jí)低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板及其生產(chǎn)方法,其化學(xué)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(zhì)，本發(fā)明通過控制C含量0.04-0.07%，P含量≤0.010%，S含量≤0.003%，雖然壓縮比較低，但是利用降低加熱溫度和降低軋制溫度的方法，實(shí)現(xiàn)了奧氏體晶粒再結(jié)晶細(xì)化，保證低溫沖擊性能，軋后回火進(jìn)一步提高韌性和組織均勻性，采用本方案生產(chǎn)的鋼板，抗拉強(qiáng)度為620~685MPa，屈服強(qiáng)度為500~570MPa，斷后延伸率為20~25%，夏比沖擊功（橫向）在-60℃可以達(dá)到240J，-80℃低溫沖擊≥150J，Pcm≤0.22，Ceq≤0.47，易焊接，具有生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，可操作性強(qiáng)等特點(diǎn)。
【專利說明】—種460MPa級(jí)低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板及生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵材料領(lǐng)域，更具體的講是一種460MPa級(jí)低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋權(quán)益是我國的核心利益之一，近年來國家海洋戰(zhàn)略的實(shí)施使得海洋工程成為建設(shè)和開發(fā)的重點(diǎn)，并逐漸從近海向深海發(fā)展。海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展對海洋工程用鋼將 產(chǎn)生巨大的需求，特別是伴隨著船舶、海洋工程、港口機(jī)械、海底輸油管線等的大型化、高參數(shù)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(fā)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(yè)前列，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)也相繼開展了相應(yīng)的研發(fā)工作，取得了不小的進(jìn)步，但是目前國內(nèi)生產(chǎn)的海洋工程用鋼還主要是在近海工程上應(yīng)用，以屈服強(qiáng)度355 MPa以下等級(jí)鋼材為主，海洋工程用鋼通常由于厚度規(guī)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(qiáng)度，但是不利于低溫韌性和焊接性能的提高。
[0003]如申請?zhí)枮?01110341100.7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(qiáng)度≥364MPa，抗拉強(qiáng)度≥519MPa，延伸率≥29%，但是其低溫沖擊功較低，_40°C僅為100J左右。
[0004]從供貨狀態(tài)上看，海工鋼的生產(chǎn)工藝包括正火，控軋控冷(TMCP)和調(diào)質(zhì)。其中由于正火的方法通常獲得鐵素體加珠光體組織，強(qiáng)度不易提高，主要用于生產(chǎn)420MPa以下等級(jí)的海工鋼產(chǎn)品；而控軋控冷的方法可以獲得高強(qiáng)度，但是由于海工鋼厚度較大，不易實(shí)現(xiàn)軋制階段的大壓下量，特別是心部在粗軋階段的組織細(xì)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(diào)質(zhì)的生產(chǎn)方法可以很好地在提升強(qiáng)度的同時(shí)保證韌性，但是相對于控軋控冷的生產(chǎn)方法，在生產(chǎn)同樣強(qiáng)度級(jí)別的鋼材時(shí)，調(diào)質(zhì)工藝需要添加更多的合金元素以保證強(qiáng)度，這樣不僅導(dǎo)致成本提升，而且不利于焊接，另外調(diào)質(zhì)的熱處理工藝成本也相對較高。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對目前海洋工程用鋼應(yīng)用領(lǐng)域的現(xiàn)實(shí)需求，根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備及工藝條件，提出一種低生產(chǎn)成本，PcmS 0.22, Ceq ^ 0.47，易焊接，可以在低壓縮比條件下實(shí)現(xiàn)高韌性的460 MPa級(jí)80 mm厚海工鋼生產(chǎn)方法，旨在為國內(nèi)的海洋工程用鋼的生產(chǎn)提供更多切實(shí)可行的生產(chǎn)技術(shù)路線。
[0007]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)要求的方案是:
一種460MPa級(jí)低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板，其化學(xué)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%, T1:0.01-0.025%，余量Fe及不可
避免雜質(zhì)。
[0008]上述鋼板的厚度為60_80mm。
【權(quán)利要求】
1.一種460MPa級(jí)低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板，其特征在于所述鋼板的化學(xué)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%,T1:0.01-0.025%，余量Fe及不可避免雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種460MPa級(jí)低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板，其特征在于:所述鋼板的厚度為60-80_。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種460MPa級(jí)低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板，其特征在于:所述鋼板:pem≤0.22。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種460MPa級(jí)低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板，其特征在于:所述鋼板:Ceq ≤0.47。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種460MPa級(jí)低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板的生產(chǎn)方法，包括如下步驟: 冶煉工藝:原料經(jīng)KR鐵水預(yù)脫硫，使硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.003%,P ≤ 0.010% ;經(jīng)過頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉，鋼包經(jīng)脫氧合金化進(jìn)行LF和RH精煉爐精煉，進(jìn)行成分微調(diào)、再脫硫使硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.003%、P ≤ 0.010%，然后進(jìn)行RH真空脫氣除氣，脫氣結(jié)束后軟吹時(shí)間> 20min,使[N] ≤ 30ppm, [O] < 25ppm, [H] ≤ 1.5ppm, RH處理真空處理時(shí)間不小于20min,后進(jìn)行鈣處理，喂Ca-Fe線lm/t ； 連鑄工藝:采用連鑄機(jī)澆注，連鑄中包目標(biāo)溫度1540-1550°C，拉速lm/s ;連鑄坯下線緩冷，鋼水澆鑄成鑄坯； 軋制工藝:采用兩階段軋制；軋前連鑄坯再加熱溫度為1150-1200.C，高壓水除鱗后進(jìn)行軋制，粗軋溫度為980~l050.C，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°C、20°C，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°C /s，隨后空冷，開冷溫度750~780°C，終冷溫度為200~400°C，返紅溫度小于 500。C； 熱處理工藝:回火溫度580°C~700°C，保溫時(shí)間I~3min/mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種460MPa級(jí)低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟(2)緩冷采用堆垛緩冷，緩冷時(shí)間> 72小時(shí)，緩冷后溫度< 400°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種460MPa級(jí)低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟(2)鑄坯中心偏析C類< 1.5，中心疏松< 0.5，將鋼水澆鑄成鑄坯。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種460MPa級(jí)低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟(2)所得鑄坯厚度250mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種460MPa級(jí)低壓縮比高韌性海洋工程用鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述步驟(3)所得中間坯厚度為100-110mm。
【文檔編號(hào)】C21D8/02GK103938108SQ201410094317
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】朱延山, 李秀程, 李敏, 孫衛(wèi)華, 徐洪慶, 李旺生, 杜平, 王渙洋, 王勇, 田德科 申請人:濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司