本發(fā)明屬于海洋結(jié)構(gòu)用鋼板技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種海洋結(jié)構(gòu)用鋼板及其制造方法。
背景技術(shù):
海洋工程裝備是人類在開發(fā)、利用和保護(hù)海洋所進(jìn)行的生產(chǎn)和服務(wù)活動中使用的各類裝備,核心是海洋資源開發(fā)裝備,其中海洋油氣資源開發(fā)裝備種類多、數(shù)量大,是海洋工程裝備制造業(yè)最主要的產(chǎn)品。
隨著我國海洋工程裝備制造業(yè)的快速發(fā)展,對與之相配套的海洋工程用鋼的需求呈現(xiàn)多樣化趨勢。海洋工程用鋼的各項技術(shù)指標(biāo)要求極高,不僅要有很高的耐大氣腐蝕和耐海水腐蝕性能,還要求高強(qiáng)度、高韌性、耐腐蝕、易焊接。目前國際海洋平臺用鋼板主要級別為355,420,460MPa。355MPa級主要牌號:En10225的S355、API的API 2H-50、BS7191的350EM、船規(guī)的EH36;420MPa級主要牌號:EN10225的S420、API的API 2Y-60、船標(biāo)的E40、E420;460MPa級主要牌號:EN10225的S460、船標(biāo)的E460。國產(chǎn)海洋平臺用鋼板己經(jīng)廣泛采用,EH36以下級別基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,占平臺用鋼量的90%,但關(guān)鍵部位所用大厚度、高強(qiáng)度鋼材仍依賴進(jìn)口。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述的技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種海洋結(jié)構(gòu)用鋼板及其制造的方法。
本發(fā)明是通過下述的技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
一種海洋結(jié)構(gòu)用鋼板, 其厚度規(guī)格為[10,40]mm,化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.14~0.18%,Si 0.20~0.40%,Mn 1.30~1.60%,P≤0.012%,S≤0.005%,Alt 0.015~0.045%,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
優(yōu)選的,海洋結(jié)構(gòu)用鋼板厚度規(guī)格為10mm,化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.15%,Si 0.30%,Mn 1.49%,P 0.012%,S 0.003%,Alt 0.032%,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
優(yōu)選的,海洋結(jié)構(gòu)用鋼板厚度規(guī)格為40mm,化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C 0.16%,Si 0.31%,Mn 1.52%,P 0.011%,S 0.003%,Alt 0.031%,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
一種海洋結(jié)構(gòu)用鋼板的制造工藝為:高爐鐵水→鐵水預(yù)脫硫→轉(zhuǎn)爐冶煉→CAS精煉→LF精煉→RH真空處理→300mm板坯連鑄→板坯下線堆垛緩冷→板坯清理→板坯再加熱→4300軋機(jī)軋制→鋼板堆垛緩冷→探傷→正火→成品取樣檢驗→入庫。300mm板坯連鑄是指將鋼水澆鑄成300mm厚板坯;板坯再加熱的加熱時間及出爐溫度常規(guī)控制。
優(yōu)選的,板坯下線堆垛緩冷的溫度為300℃以下。
優(yōu)選的,板坯再加熱后對板坯進(jìn)行高壓水除鱗,高壓水壓力按常規(guī)控制。
優(yōu)選的,4300軋機(jī)軋制包括粗軋和精軋,粗軋采用大壓下量軋制,中間坯厚度為80~150mm;精軋保證終軋溫度,鋼板終軋溫度810~830℃。
優(yōu)選的,正火的處理溫度890~900℃,保溫時間1.6min/mm。
本發(fā)明沒有采用正火鋼傳統(tǒng)加入的Nb、V、Ti和Cu、Ni、Cr、Mo等貴重合金元素,而是通過合理的C、Si、Mn成分設(shè)計,通過控制軋制+正火熱處理工藝進(jìn)行生產(chǎn),是一種低磷、低硫潔凈鋼,可生產(chǎn)的最大厚度為40mm,避免了某些關(guān)鍵部位必須依賴進(jìn)口的缺點。
本發(fā)明的鋼板屈服強(qiáng)度290~360MPa,抗拉強(qiáng)度440~510MPa,斷后伸長率24~35%,-40℃縱向夏比沖功平均在140J以上,Z向拉伸斷面收縮率平均在43%以上,而且焊接性能良好,在保證力學(xué)性能和焊接性能的條件下,大大降低了生產(chǎn)成本,有利于本行業(yè)的發(fā)展。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明,以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更了解本發(fā)明,但并不因此限制本發(fā)明。
實施例1
海洋結(jié)構(gòu)用鋼板,厚度規(guī)格為10mm,化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.15%,Si:0.30%,Mn:1.49%,P:0.012%,S:0.003%,Alt:0.032%,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì),其制造工藝為:高爐鐵水→鐵水預(yù)脫硫→轉(zhuǎn)爐冶煉→CAS精煉→LF精煉→RH真空處理→300mm板坯連鑄→板坯下線堆垛緩冷→板坯清理→板坯再加熱→4300軋機(jī)軋制→鋼板堆垛緩冷→探傷→正火→成品取樣檢驗→入庫,高爐鐵水為在210噸轉(zhuǎn)爐上冶煉鋼水,鋼水經(jīng)CAS、LF、RH精煉,保證鋼質(zhì)純凈,將鋼水澆鑄成300mm厚板坯,下線堆垛緩冷至280℃,板坯再加熱后對板坯進(jìn)行高壓水除鱗,高壓水壓力為19Mpa,4300軋機(jī)軋制包括粗軋和精軋,粗軋采用大壓下量軋制,有兩個道次壓下量大于30mm,中間坯厚度為80mm,精軋保證終軋溫度,鋼板終軋溫度815℃,正火的處理溫度900℃,保溫時間16min,板坯加熱時間為4.5小時,出爐溫度為1150℃,鋼板的性能如表1。
根據(jù)表1可知,本發(fā)明的屈服強(qiáng)度290~360MPa,抗拉強(qiáng)度440~510MPa,斷后伸長率24~35%,-40℃夏比沖擊吸收功縱向平均在140J以上,Z向拉伸斷面收縮率平均在43%以上,而且焊接性能良好。
實施例2
海洋結(jié)構(gòu)用鋼板,厚度規(guī)格為40mm,化學(xué)成分質(zhì)量百分比為:C:0.16%,Si:0.31%,Mn:1.52%,P:0.011%,S:0.003%,Alt:0.031%,余量為Fe及不可避免的雜質(zhì),其制造工藝為:高爐鐵水→鐵水預(yù)脫硫→轉(zhuǎn)爐冶煉→CAS精煉→LF精煉→RH真空處理→300mm板坯連鑄→板坯下線堆垛緩冷→板坯清理→板坯再加熱→4300軋機(jī)軋制→鋼板堆垛緩冷→探傷→正火→成品取樣檢驗→入庫,高爐鐵水為在210噸轉(zhuǎn)爐上冶煉鋼水,鋼水經(jīng)CAS、LF、RH精煉,保證鋼質(zhì)純凈,將鋼水澆鑄成300mm厚板坯,下線堆垛緩冷至290℃,板坯再加熱后對板坯進(jìn)行高壓水除鱗,高壓水壓力為19Mpa,4300軋機(jī)軋制包括粗軋和精軋,粗軋采用大壓下量軋制,有兩個道次壓下量大于30mm,中間坯厚度為120mm,精軋保證終軋溫度,鋼板終軋溫度812℃,正火的處理溫度900℃,保溫時間64min,板坯加熱時間為4.5小時,出爐溫度為1140℃,鋼板的性能如表2,焊接試板試驗結(jié)果見表3。
根據(jù)表2和表3可知,本發(fā)明的屈服強(qiáng)度290~360MPa,抗拉強(qiáng)度440~510MPa,斷后伸長率24~35%,-40℃夏比沖擊吸收功縱向平均在140J以上,Z向拉伸斷面收縮率平均在43%以上,而且焊接性能良好。