一種高性能耐海洋氣候鋼板及其制造方法
【專利摘要】一種高性能耐海洋氣候鋼板及其制造方法，其成分重量百分比為：C0.040～0.080％、Si≤0.30％、Mn0.40～0.80％、P≤0.015％、S≤0.003％、Cu0.15～0.45％、Ni1.25～1.85％、Mo0.15～0.45％、Ti0.007～0.013％、Nb0.015～0.030％、Als0.035～0.065％、N≤0.0050％、Ca0.001～0.004％、其余為Fe和不可避免的夾雜。本發(fā)明采用超低C－低Mn－高Als－低N－(Cu+高Ni)合金化－Nb微合金化－超微Ti處理的低合金耐候鋼成分體系，控制耐海洋大氣腐蝕參數(shù)η≥1.36、(％Ni)×(％Mo)≥0.27、Ceq≤0.42％、Ca處理且Ca/S比控制在1.0～3.0之間及Ca×S0.28≤1.0×10－3，采用TMCP工藝，獲得優(yōu)良強韌性、強塑性匹配、低屈強比、耐海洋大氣腐蝕特性、可大熱輸入焊接及抗疲勞性能的耐海洋大氣鋼板。
【專利說明】一種高性能耐海洋氣候鋼板及其制造方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及低碳（高強度）低合金鋼及其制造方法，特別涉及一種高性能耐海洋 氣候鋼板及其制造方法，該耐海洋氣候鋼板屈服強度> 355MPa、抗拉強度> 490MPa、屈強 比<0.80、-40°C的Charpy橫向沖擊功（單個值）彡100J、可大線能量焊接，大熱輸入焊接 熱影響區(qū)_40°C的Charpy沖擊功（單個值）彡100J，主要用于無涂裝濱海橋梁、海洋平臺、 海洋風塔結構等。

【背景技術】
[0002] 眾所周知，低碳（高強度）低合金鋼是最重要工程結構材料之一，廣泛應用于石油 天然氣管線、海洋平臺、船舶制造、橋梁結構、鍋爐壓力容器、建筑結構、汽車工業(yè)、鐵路運輸 及機械制造之中。低碳（高強度）低合金鋼性能取決于其化學成分、制造過程的工藝制度， 其中強度、韌性和焊接性是低碳（高強度）低合金鋼最重要的性能，它最終決定于成品鋼材 的顯微組織狀態(tài)。隨著科技不斷地向前發(fā)展，人們對鋼的強韌性、焊接性提出更高的要求， 即在維持較低制造成本的同時大幅度地提高鋼板的綜合機械性能和使用性能，以減少鋼材 的用量而節(jié)約成本，減輕鋼構件自身重量、穩(wěn)定性和安全性。目前世界范圍內(nèi)掀起了發(fā)展新 一代高性能鋼鐵材料的研究高潮，通過合金組合設計、革新控軋/TMCP技術及熱處理工藝 獲得更好的顯微組織匹配，從而使鋼板得到更優(yōu)良強韌性、強塑性匹配、低屈強比、耐（海 洋、酸性、堿性等）大氣腐蝕性、更優(yōu)良的焊接性及抗疲勞性能；本發(fā)明鋼板正是采用上述 技術，低成本地開發(fā)出綜合力學性能、焊接性能均優(yōu)異的耐候建筑結構用厚鋼板。
[0003] 現(xiàn)有技術制造耐大氣腐蝕焊接結構用厚鋼板時，一般要在鋼中添加一定量的P、 Ni、Cu、Cr等耐候性合金元素，目的是在鋼板表面形成一層致密的非晶保護膜，阻止空氣進 入鋼板內(nèi)部，達到耐大氣腐蝕作用（【西山紀念技術講座】159-160, P84?P85);由此帶來 母材鋼板韌性和焊接性較差，尤其焊接接頭的熔合線與熱影響區(qū)沖擊韌性很差。為此日本 采用低C含量成分設計，添加微合金元素 Ti、Nb，結合控制軋制工藝，使鋼板焊接性與低溫 韌性得到大幅度提高。（【制鐵研究】，1982，V〇l. 309，P98 ;R&D神戶制鋼技報，1988，V〇l. 38， P97);為開發(fā)寒冷地區(qū)使用的耐候鋼，日本采用低C 一高A1 -低N -微Ti處理成分設計 技術，結合控制軋制工藝成功生產(chǎn)出滿足一 40°C低溫韌性耐候鋼板。（【鐵i鋼】，1985， Vol. 71)，S593,但是這些鋼板均只能耐普通大氣腐蝕，不能耐氯離子濃度很高的海洋大氣 腐蝕。（【西山紀念技術講座】86-87，Ρ11 ;建設省土木研究所，鋼材俱樂部（社），日本橋梁 建設協(xié)會（社），與耐候鋼適用橋梁相關的共同研究報告書（XX)，1993)。
[0004] 中國專利ZL200910048288. 9公開的"一種高性能耐候建筑結構用鋼及其制造方 法"及中國專利ZL200910196233. 2公開的"60公斤級高性能耐候鋼板及其制造方法"均為 耐普通大氣腐蝕鋼，這種鋼板不能承受海洋大氣環(huán)境氯離子侵蝕。
[0005] 同時大量專利文獻只是說明如何實現(xiàn)母材鋼板的低溫韌性，對于如何在焊接條件 下，獲得優(yōu)良的熱影響區(qū)（HAZ)低溫韌性說明得較少，尤其采用大熱輸入焊接時如何保證 熱影響區(qū)（HAZ)的低溫韌性少之又少。如日本專利昭63 - 93845、昭63 - 79921、昭60 - 258410、特平開 4 - 285119、特平開 4 - 308035、平 3 - 264614、平 2 - 250917、平 4 - 143246 以及美國專利 US Patent4855106、US Patent5183198、US Patent4137104。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種高性能耐海洋氣候鋼板及其制造方法，該耐海洋氣候 鋼板屈服強度彡355MPa、抗拉強度彡490MPa、屈強比彡0. 80、-40°C的Charpy橫向沖擊功 (單個值）> 100J、可大線能量焊接耐海洋大氣結構用鋼板【大熱輸入焊接熱影響區(qū)_40°C 的Charpy沖擊功（單個值）> 100J】，主要用于無涂裝濱海橋梁、海洋平臺、海洋風塔結構 等。
[0007] 為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是：
[0008] 可大熱輸入焊接的耐海洋大氣腐蝕鋼板是厚板產(chǎn)品中難度最大的品種之一，其原 因是該類鋼板不僅要求超低C、低碳當量Ceq、高韌性、低屈強比、優(yōu)良耐海洋大氣腐蝕特性 及抗疲勞性能，而且鋼板還要能夠承受大熱輸入焊接，焊接熱影響區(qū)低溫沖擊韌性優(yōu)良、焊 接接頭也要具有優(yōu)良的耐海洋大氣腐蝕特性；但是這些性能要求很難同時滿足。
[0009] 超低C、低碳當量Ceq、耐海洋大氣腐蝕特性與高韌性、低屈強比、焊接性之間在成 分設計和工藝設計上相互沖突，很難調(diào)和，即降低C含量、碳當量Ceq的同時，很難實現(xiàn)厚鋼 板的高強度、低屈強比；在提高耐海洋大氣腐蝕特性、強度的同時，很難實現(xiàn)鋼板優(yōu)良的焊 接性和低屈強比；如何平衡強度、低溫韌性、低屈強比、焊接性及耐海洋大氣腐蝕特性是本 發(fā)明產(chǎn)品最大的難點之一，也是關鍵核心技術。
[0010] 因此本發(fā)明在關鍵技術路線、成分和工藝設計上，綜合了影響鋼板高強韌性、低屈 強比、焊接性及耐海洋大氣腐蝕特性的關鍵因素，創(chuàng)造性地采用超低C 一低Μη -高Als - 低N -（Cu+高Ni)合金化一 Nb微合金化一超微Ti處理的低合金耐候鋼成分體系作為 基礎，適當提高鋼中酸溶Als含量并控制其范圍，控制耐海洋大氣腐蝕參數(shù)η > 1.36、 (% Ni) X (% Mo)彡0· 27、Ceq彡0· 42%、Ca處理且Ca/S比控制在1. 0?3. 0之間及 CaXS°_28彡1.0父1〇-3，采用特殊的了1?^工藝，獲得優(yōu)良強韌性、強塑性匹配、低屈強比、耐 海洋大氣腐蝕特性、可大熱輸入焊接及抗疲勞性能的耐海洋大氣鋼板，特別適宜于無涂裝 濱海橋梁、海洋平臺、海洋風塔結構等，并且能夠?qū)崿F(xiàn)低成本穩(wěn)定批量工業(yè)化生產(chǎn)。
[0011] 具體的，本發(fā)明的一種高性能耐海洋氣候鋼板，其成分重量百分比為：
[0012] C:0.040%? 0.080%
[0013] Si 0. 30%
[0014] Mn :0· 40%?0· 80%
[0015] P 0. 015%
[0016] S 0. 003%
[0017] Cu :0· 15%?0· 45%
[0018] Ni :1· 25%?1. 85%
[0019] Mo :0· 15%?0· 45%
[0020] Ti:0.007%?0.013%
[0021] Nb:0.015%? 0.030%
[0022] Als :0· 035%?0· 065%
[0023] K 0.0050%
[0024] Ca:0.001%? 0.004%
[0025] 其余為Fe和不可避免的夾雜；且上述元素含量必須同時滿足如下關系：
[0026] 耐海洋大氣腐蝕參數(shù)η彡1. 36,其中：
[0027] n = 1/{(1. 0-0. 16[% C]) (1. 0+0. 05[% Si]) (1. 0+0. 016[% Mn]) (1. 〇-〇. 5[% P]) (1. 0+0. 19[ % S]) (1. 0-0. 10[ % Cu]) (1. 0-0. 12[ % Ni]) (1. 〇-〇. 30[ % Mo]) (1. 0-1. 7[% Ti])}；
[0028] (% Ni) X (% Mo) ^ 0. 27 ；
[0029] Ceq 彡 0· 42%，且，C 彡 0· 07%，其中，
[0030] Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15 ；
[0031] Ca/S 在 1.0 ?3.0 之間，且 CaXS〇·28 彡 1.0X10 -3;
[0032] 獲得的鋼板組織是均勻細小鐵素體+珠光體（正火軋制型）/均勻細小鐵素體+ 貝氏體，鋼板鐵素體晶粒度小于9. 0級。
[0033] 眾所周知，碳對鋼板低溫沖擊韌性、焊接性影響很大，從改善鋼板的低溫沖擊韌性 及焊接性角度，希望鋼中C含量比較低為宜；但從鋼板的強度，更重要的從正火軋制、TMCP 過程顯微組織控制、降低屈強比的角度，C含量不宜過低，過低C含量不僅導致奧氏體晶界 遷移率高，這給TMCP過程均勻細化組織帶來較大問題，易形成混晶組織，而且造成屈強比 升高；同時過低C含量還造成晶界結合力降低，導致鋼板低溫沖擊韌性低下、焊接熱影響區(qū) 低溫沖擊韌性劣化；C含量高于0. 08%時，不僅鋼水凝固進入包晶反應區(qū)、導致板坯內(nèi)部偏 析、表面裂紋形成的幾率增加，更重要的是劣化鋼板的焊接性和抗疲勞性能；綜合以上的因 素，C的含量控制在0. 04%?0. 08%之間。
[0034] Si促進鋼水脫氧并能夠提高鋼板強度，但是采用A1脫氧的鋼水，Si的脫氧作用不 大，Si雖然能夠提高鋼板的強度，但是Si嚴重損害鋼板的低溫韌性和焊接性，尤其在大熱 輸入焊接條件下，Si不僅促進Μ-A島形成，而且形成的Μ-A島尺寸大、分布不均勻，嚴重損 害焊接熱影響區(qū)（HAZ)的低溫韌性和抗疲勞性能，因此鋼中的Si含量應盡可能控制得低， 考慮到煉鋼過程的經(jīng)濟性和可操作性，Si含量控制在< 0. 30%。
[0035] Mn作為合金元素在鋼板中除提高強度和改善韌性外，還具有擴大奧氏體相區(qū)，降 低ACl、Ac3、Ar^ Ar3點溫度，細化鐵素體晶粒之作用；加入過多Mn會增加鋼板內(nèi)部偏析程 度，降低鋼板力學性能的均勻性和低溫韌性；并且提高鋼板的淬硬性，影響鋼板大線能量焊 接性。而小熱輸入焊接時，焊接熱影響區(qū)易形成脆硬組織如馬氏體、上貝氏體；其次，Mn含 量過高將導致鋼板屈強比升高；更重要的是Mn含量比較高時，鋼板耐海洋大氣腐蝕特性急 劇惡化，因此鋼板Mn含量應控制在較低水平；綜合考慮上述因素，Mn含量控制在0. 40 %? 0. 80%之間。
[0036] P雖然具有改善鋼板耐海洋大氣腐蝕之作用，但P對鋼板的低溫沖擊韌性、焊接性 具有巨大的損害作用，因此不能采用P來改善鋼板耐海洋大氣腐蝕；因此鋼中P含量希望越 低越好，但考慮到煉鋼條件、煉鋼成本、煉鋼廠內(nèi)物流順暢，要求P含量控制在< 0. 015%。
[0037] S作為鋼中有害夾雜對鋼板的低溫韌性（尤其橫向低溫韌性）、耐海洋大氣腐蝕特 性損害作用很大，此外s在鋼中與Mn結合，形成MnS夾雜物，在熱軋過程中，MnS的可塑性 使MnS沿軋向延伸，形成沿軋向MnS夾雜物帶，嚴重損害鋼板的橫向低溫沖擊韌性、Z向性 能和焊接性，同時S還是熱軋過程中產(chǎn)生熱脆性的主要元素；希望越低越好，但考慮到煉鋼 條件、煉鋼成本、煉鋼廠內(nèi)物流順暢原則，要求S含量控制在< 0.003%。
[0038] 對于耐海洋大氣腐蝕特性鋼板而言，添加一定數(shù)量的Cu是必不可少的；此外，Cu 作為奧氏體穩(wěn)定化元素，可以同時提高鋼板強度且對鋼板低溫韌性影響較??；但加入過多 的Cu時，在熱軋和正火處理過程中，將發(fā)生細小彌散的ε -Cu沉淀（Cu在鐵素體中固溶度 約0. 45%左右），損害鋼板的低溫韌性，同時還可能造成銅脆；但如果加入Cu含量過少，達 不到無涂裝耐海洋大氣腐蝕的作用，因此Cu含量控制在0. 15%?0. 45%之間。
[0039] Ni是改善鋼板耐海洋大氣腐蝕特性關鍵合金元素之一，在鋼中添加一定數(shù)量的 Ni元素，可以促使鋼板表面形成穩(wěn)定的、致密的、抗氯離子侵蝕剝落的非晶層，抑制氯離子、 氧原子的通透性，改善鋼板耐海洋大氣腐蝕特性；其次，高pH值的非晶氧化非晶層，抑制電 化學反應，改善鋼板耐海洋大氣腐蝕特性；此外，Ni是鋼板獲得優(yōu)良低溫韌性不可缺少的 合金元素；因此從理論上講，鋼中Ni含量在一定范圍內(nèi)越高越好，但是Ni是一種很貴的合 金元素，從低成本批量生產(chǎn)角度，適宜的加入量為1. 25%?1. 85%。
[0040] Mo可以大幅度提高致密的、抗氯離子侵蝕剝落非晶層的穩(wěn)定性，向鋼中添加 Mo元 素，促使非晶層中形成Μο〇Λ離子，極大地抑制氯離子通透性，提高抗氯離子侵蝕的特性，因 此Mo對于鋼板耐海洋大氣腐蝕特性不可欠缺；但是當Mo添加過多時，不僅嚴重損害鋼板的 延伸率、低溫韌性、大熱輸入焊接性，而且增加鋼板生產(chǎn)成本；因此鋼中Mo適宜添加范圍為 0. 15%?0. 45%。
[0041] N的控制范圍與Ti的控制范圍相對應，對于改善鋼板焊接性能，Ti/N在2. 0?4. 0 之間最佳。N含量過低，生成TiN粒子數(shù)量少、尺寸大，不能起到改善鋼的焊接性的作用，反 而對焊接性有害；但是N含量過高時，鋼中自由[N]增加，尤其大熱輸入焊接條件下熱影響 區(qū)（HAZ)自由[N]含量急劇增加，嚴重損害HAZ低溫韌性，惡化鋼的焊接性。因此N含量控 制在< 0· 0050%。
[0042] 鋼中加入微量的Ti目的是與鋼中N結合，生成穩(wěn)定性很高的TiN粒子，抑制焊接 HAZ區(qū)奧氏體晶粒長大和改變二次相變產(chǎn)物，改善大熱輸入焊接HAZ的低溫韌性。鋼中添 加的Ti含量要與鋼中的N含量匹配，匹配的原則是TiN不能在液態(tài)鋼水中析出而必須在固 相中析出；因此TiN的析出溫度必須確保低于1400°C，根據(jù)log[Ti] [N] = - 16192/T+4. 72 可以確定Ti的加入量。當加入Ti含量過少（〈0.007% )，形成TiN粒子數(shù)量不足，不足以 抑制HAZ的奧氏體晶粒長大和改變二次相變產(chǎn)物而改善大線能量焊接HAZ的低溫韌性；力口 入Ti含量過多（>0.013%)時，TiN析出溫度超過1400°C，部分TiN顆粒在鋼液凝固過程 中析出大尺寸的TiN粒子，這種大尺寸TiN粒子不但不能抑制HAZ的奧氏體晶粒長大，反而 成為裂紋萌生的起始點；因此Ti含量的最佳控制范圍為0. 007%?0. 013%。
[0043] 鋼板中的Als能夠固定鋼中的自由[N]，降低焊接熱影響區(qū)（HAZ)自由[N]，促進 鐵素體在焊接冷卻循環(huán)中析出（先期析出的A1N可作為鐵素體的形核位置，細化HAZ的顯 微組織），改善大熱輸入焊接HAZ的低溫沖擊韌性作用；但鋼中加入過量的Als不但會在鋼 中形成大量彌散的針狀A1 203夾雜物，損害鋼板低溫沖擊韌性和焊接性，根據(jù)鋼板成分體系 分析，最佳Als含量控制在0. 035%?0. 065%之間。
[0044] 鋼中添加微量的Nb元素目的是進行未再結晶控制軋制、提高正火軋制、TMCP鋼板 強度，當Nb添加量低于0. 015%時，除不能有效發(fā)揮的未再結晶區(qū)、兩相區(qū)控軋作用之外， 對TMCP鋼板強化能力也不足；當Nb添加量超過0. 030%時，大熱輸入焊接條件下誘發(fā)上貝 氏體（Bu)形成和Nb(C，N)二次析出脆化作用，嚴重損害大熱輸入焊接熱影響區(qū)（HAZ)的低 溫韌性，因此Nb含量控制在0. 015%?0. 030%之間，獲得最佳的控軋效果、實現(xiàn)TMCP鋼板 強韌化的同時，又不損害大熱輸入焊接HAZ的韌性。
[0045] 對鋼進行Ca處理，一方面可以純凈鋼液，另一方面對鋼中硫化物進行變性處理， 使之變成不可變形的、穩(wěn)定細小的球狀硫化物，抑制S的熱脆性、提高鋼板沖擊韌性和Z向 性能、改善鋼板沖擊韌性的各向異性。Ca加入量的多少，取決于鋼中S含量的高低，Ca加入 量過低，處理效果不大；Ca加入量過高，形成Ca(0，S)尺寸過大，脆性也增大，可成為斷裂 裂紋起始點，降低鋼的低溫韌性，同時還降低鋼質(zhì)純凈度、污染鋼液，因此Ca含量的控制范 圍為 0· 001%?0· 004%。
[0046] 特別是，上述元素含量必須同時滿足如下關系：
[0047] 耐海洋大氣腐蝕參數(shù)η彡1. 36,其中：
[0048] n = 1/{(1. 0-0. 16[% C]) (1. 0+0. 05[% Si]) (1. 0+0. 016[% Mn]) (1. 〇-〇. 5[% P]) (1. 0+0. 19[ % S]) (1. 0-0. 10[ % Cu]) (1. 0-0. 12[ % Ni]) (1. 〇-〇. 30[ % Mo]) (1. 0-1. 7[% Ti])}，確保鋼板具有優(yōu)良的耐海洋大氣腐蝕特性。
[0049] (% Ni) X (% Mo)彡0· 27,保證鋼板表面形成穩(wěn)定致密的、抗氯離子侵蝕剝落的非 晶層，且由于Ni、Mo復合疊加作用，進一步提高非晶層穩(wěn)定性與致密性，且高濃度Μο〇Λ離 子阻礙氯離子通透性，改善了鋼板耐海洋大氣腐蝕特性。
[0050] Ceq 彡 0· 42%且 C 彡 0· 07%，其中 Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15,確保 鋼板具有優(yōu)良的焊接性，鋼板可以承受大熱輸入焊接，焊接熱影響區(qū)低溫韌性優(yōu)良；
[0051] Ca/S在1. 0?3. 0之間且CaXS°_28彡1. 0X 10 -3,確保硫化球化且夾雜物對低溫 韌性和焊接性影響降低到最小的同時，Ca(0, S)粒子均勻細小分布在鋼中，抑制大熱輸入焊 接熱影響區(qū)晶粒長大，改善焊接熱影響區(qū)低溫韌性。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明鋼板組織是均勻細小鐵素體+珠光體（正火軋制型）/均勻細小鐵素 體+貝氏體（TMCP型），鋼板鐵素體晶粒度小于9. 0級，實現(xiàn)鋼板的強度、低溫韌性、低屈強 t匕、耐海洋大氣腐蝕性、大熱輸入焊接性及抗疲勞性能。
[0053] 本發(fā)明的高性能耐海洋氣候鋼板的制造方法，其包括如下步驟：
[0054] 1)冶煉、鑄造
[0055] 按上述權利要求1的成分冶煉、連鑄成坯；連鑄工藝采用輕壓下技術，連鑄輕壓下 率控制在2%?6%之間，中間包澆注溫度在1540?1560°C之間，拉坯速度0.6?1.0m/ min ；
[0056] 2)板述加熱，加熱溫度1050?1130°(：,板述出爐后采用高壓水除鱗，除鱗不盡可 反復除鱗；
[0057] 3)車L制
[0058] 第一階段為普通軋制，采用大軋制道次壓下率進行連續(xù)軋制，確保形變金屬發(fā)生 動態(tài)/靜態(tài)再結晶，細化奧氏體晶粒；
[0059] 第二階段采用奧氏體單相區(qū)控制軋制，控軋開軋溫度800°C?880°C，乳制道次壓 下率彡8%，累計壓下率彡50%，終軋溫度780°C?840°C ;
[0060] 4)冷卻
[0061] 控軋結束后，板厚< 50mm的鋼板自然空冷至室溫；板厚> 50mm的鋼板進行加速冷 卻；鋼板開冷溫度終軋溫度760?800°C，冷卻速度彡5°C /s，停冷溫度為450?550°C，隨 后鋼板自然空冷至室溫。
[0062] 本發(fā)明的有益效果：
[0063] 本發(fā)明采用合金元素組合設計與正火軋制或TMCP工藝相結合，最大限度地提高 了合金元素 Cu、Ni改善耐海洋大氣腐蝕性及綜合力學性能（尤其強度、低溫韌性及大熱輸 入焊接性）的潛能，降低了噸鋼貴重合金元素 Cu、Ni的用量；而且，用正火軋制或TMCP工藝 代替離線熱處理工藝，減少了制造工序，縮短制造周期；鋼板獲得了優(yōu)良強度、低溫韌性、低 屈強比、耐海洋大氣腐蝕性、大熱輸入焊接性及抗疲勞性能，特別適宜于用做無涂裝濱海橋 梁、海洋平臺、海洋風塔結構等，并且能夠?qū)崿F(xiàn)低成本穩(wěn)定批量工業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明不僅降 低貴重資源消耗，降低制造成本，縮短了制造周期，也降低了生產(chǎn)組織難度（Cu、Ni元素含 量較高的鋼板，連鑄坯表面質(zhì)量較差，一般均需要下線進行表面清理，有時還需要進行表面 著色滲透檢查即所謂PT檢查），同時還消除了大量含Cu、Ni的廢鋼回收的困難，實現(xiàn)制造 過程的綠色環(huán)保。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0064] 圖1為本發(fā)明鋼實施例E的顯微組織（1/4厚度處）照片。

【具體實施方式】
[0065] 下面結合實施例和附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0066] 表1所不為本發(fā)明鋼實施例的成分，表2、表3為本發(fā)明實施例的制造工藝，表4為 本發(fā)明實施例鋼的性能。
[0067] 本發(fā)明實施例制造工藝流程為：TDS鐵水深度脫硫一轉(zhuǎn)爐冶煉一LF - RH (喂Si - Ca絲）一連鑄（采用輕壓下工藝）一板坯下線精整一板坯定尺火切一加熱一正火軋制或 TMCP -鋼板自然空冷一AUT/MUT -鋼板切邊、切頭尾一取樣與性能驗測一切定尺鋼板一表 面質(zhì)量和外觀尺寸、標識及檢測一出廠。
[0068] 由圖1可以看出，本發(fā)明鋼實施例E的顯微組織為均勻細小鐵素體+彌散分布貝 氏體，鋼板的鐵素體晶粒度達到10級。
[0069] 根據(jù)本發(fā)明鋼板技術特點，本發(fā)明通過合理的合金元素的組合設計與正火軋制或 TMCP工藝相結合，鋼板即可獲得高強度、優(yōu)良的低溫韌性、低屈強比、優(yōu)良的耐海洋大氣腐 蝕性、可大熱輸入焊接性及抗疲勞性能，因而提高構件安全可靠性、節(jié)約了用戶構件制造的 成本、縮短了用戶構件制造的時間、大大降低了用戶維護使用成本、延長了構件服役周期， 為用戶創(chuàng)造了巨大的價值，因而此類鋼板是高附加值、綠色環(huán)保性的產(chǎn)品；由于本發(fā)明鋼板 生產(chǎn)過程中不需要添加任何設備，制造工藝簡潔、生產(chǎn)過程控制容易，因此制造成本低廉， 具有很高性價比和市場競爭力；且技術適應性強，可以向所有具有高剛度軋機、加速冷卻設 備的厚板生產(chǎn)廠家推廣，具有很強的商業(yè)推廣性，具有較高的技術貿(mào)易價值。
[0070] 隨著我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，海洋開發(fā)與海洋工程建設工程量越來越大，綠色環(huán)保性 材料作為國家重點推廣項目越來越受到重視，環(huán)保硬性約束指標將逐漸擴展到基礎設施工 程項目，作為綠色環(huán)保型高性能耐海洋大氣腐蝕鋼板具有廣闊的市場前景。目前寶鋼股份 厚板廠已成功采用本發(fā)明試制出綜合性能優(yōu)良的耐海洋大氣腐蝕鋼板，該產(chǎn)品獲得上海市 政工程設計研究院認可，準備試用于浙江寧波春曉跨海大橋。
[0071] 表1 單位：重量百分比

【權利要求】
1. 一種高性能耐海洋氣候鋼板，其成分重量百分比為： C:0.040%? 0.080% Si 0. 30% Μη :0. 40%?0. 80% Ρ 0. 015% S 0. 003% Cu :0. 15%?0. 45% Ni :1. 25%?1. 85% Mo :0. 15%?0. 45% Ti :0. 007%?0. 013% Nb :0. 015%?0. 030% Als :0. 035%?0. 065% N 0. 0050% Ca :0. 001%?0. 004% 其余為Fe和不可避免的夾雜；且上述元素含量必須同時滿足如下關系： 耐海洋大氣腐蝕參數(shù)Π > 1.36,其中： η = 1/ {(1. 0-0. 16 [ % C]) (1. 0+0. 05 [ % Si]) (1. 0+0. 016 [ % Μη]) (1. 〇-〇. 5 [ % Ρ]) (1. 0+0. 19 [ % S]) (1. 0-0. 10 [ % Cu]) (1. 〇-〇. 12 [ % Ni]) (1. 〇-〇. 30 [ % Mo]) (1. 〇-l. 7 [ % Ti])}； (% Ni) X (% Mo) ^ 0. 27 ； Ceq 彡 0· 42%，且，C 彡 0· 07%，其中， Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15 ； Ca/S 在 1. 0 ?3. 0 之間，且 CaXS〇·28 彡 1. 0X10 -3 ; 獲得的鋼板組織是均勻細小鐵素體+珠光體（正火軋制型）/均勻細小鐵素體+貝氏 體，鋼板鐵素體晶粒度小于9. 0級。
2. 如權利要求1所述的高性能耐海洋氣候鋼板的制造方法，其特征是，包括如下步驟： 1) 冶煉、鑄造 按上述權利要求1的成分冶煉、連鑄成坯；連鑄工藝采用輕壓下技術，連鑄輕壓下率控 制在2%?6%之間，中間包澆注溫度在1540?1560°C之間，拉坯速度0. 6?1. Om/min ; 2) 板坯加熱，加熱溫度1050?1130°C，板坯出爐后采用高壓水除鱗，除鱗不盡可反復 除鱗； 3) 軋制 第一階段為普通軋制，采用大軋制道次壓下率進行連續(xù)軋制，確保形變金屬發(fā)生動態(tài)/ 靜態(tài)再結晶，細化奧氏體晶粒； 第二階段采用奧氏體單相區(qū)控制軋制，控軋開軋溫度800°C?880°C，乳制道次壓下率 彡8%，累計壓下率彡50%，終軋溫度780°C?840°C ; 4) 冷卻 控乳結束后，板厚< 50mm的鋼板自然空冷至室溫；板厚> 50mm的鋼板進行加速冷卻； 鋼板開冷溫度終軋溫度760?800°C，冷卻速度彡5°C /s，停冷溫度為450?550°C，隨后鋼 板自然空冷至室溫。
【文檔編號】C22C38/16GK104046898SQ201410299647
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權日:2014年6月26日
【發(fā)明者】劉自成, 吳勇, 施青 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司