一種熱軋態(tài)船用低溫鐵素體lt-fh40鋼板及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種熱乳態(tài)船用低溫鐵素體LT-FH40鋼板及其生產(chǎn)方法；屬于鋼鐵技 術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 低溫鋼主要應(yīng)具有如下的性能：韌、脆性轉(zhuǎn)變溫度低于使用溫度；在使用溫度下 組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；良好的焊接性和加工成型性；某些特殊用途還要求極低的磁導(dǎo)率、冷收縮 率等。尤其是船用低溫鋼板的特點(diǎn)決定了其必須具有高強(qiáng)度、高韌性、抗疲勞性能、抗層狀 撕裂性能、良好的焊接性與耐海水腐蝕等性能。目前由于低溫鋼成分要求控制嚴(yán)格，冶煉、 乳制工藝非常復(fù)雜且很難達(dá)到所需厚度及性能的要求，目前大部分此類(lèi)鋼板還是依賴進(jìn) 口，既增加了成本，又很難滿足交貨期延長(zhǎng)生產(chǎn)日期。奧氏體晶粒的大小是衡量鋼加熱的重 要指標(biāo)，它對(duì)鋼的冷卻轉(zhuǎn)變及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能都有極大影響。通常情況下，奧氏體晶 粒越細(xì)小，熱處理后鋼的強(qiáng)韌性就越好。奧氏體晶粒的大小也決定了相變時(shí)形核點(diǎn)的數(shù)量， 從而決定相變速率和相變后的組織。
[0003] 公布號(hào)為CN 104674110 A的一種壓力容器用低溫鋼板，該鋼板化學(xué)成分的質(zhì)量 百分含量為：C 0.03 ~0.07%、Si 0.15 ~0.3 %、Ni 6. 8 ~8.0 %、Mn 0.6 ~0.9%、 P 彡 0.005%、S 彡 0.005%、A1 0.02 ~0.04%、Mo 0.01 ~0.2%，Nb 0.01 ~0.09%，余 量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。：采用真空冶煉，澆注后進(jìn)行鍛壓成方坯，然后在避風(fēng)處空冷； 鋼板乳制工藝為：將鑄坯在1150~1250°C保溫2~3小時(shí)，將鑄坯進(jìn)行兩階段乳制，其中粗 乳的開(kāi)乳溫度為1000~1100°C，總壓縮比為40~60 %，精乳的開(kāi)乳溫度為850~900°C， 總壓縮比為40~70% ;鋼板熱處理采用在線淬火+在線回火生產(chǎn)工藝。：將精乳后的鋼板 在750~900°C直接在線淬火至300°C以下，再立即在線回火升溫至530~600°C，回火速率 為5~20°C /s，保溫0. 5~2h，空冷。該發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)方案工藝比較復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高； 且適合生產(chǎn)厚度較薄的鋼板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種工藝簡(jiǎn)單、低溫韌性好、 焊接性能強(qiáng)且低成本的低碳和鈮-鈦合金組分的鋼板及其生產(chǎn)方法。
[0005] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種熱乳態(tài)船用低溫鐵素體LT-FH40 鋼板，，該鋼板包括的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比為：C:0. 04~0. 09%，Si:0. 10~0. 30%， Mn:l. 35 ~1. 55%，P :彡 0? 008%，S :彡 0? 004%，Ni:0. 20 ~0? 45%，Nb:0. 010 ~0? 035%， Ti:0. 007~0. 020%，Alt:0. 020~0. 050%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0006] 本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：該鋼板包括的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比為： C:0. 04%,Si:0. 10%,Mn:l. 35%,P ：0. 006%,S ：0. 003%,Ni:0. 20%,Nb:0. 010%, Ti:0. 007%，Alt:0. 020%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0007]進(jìn)一步的，該鋼板包括的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比為：C:0.09%，Si:0. 30%， Mn:l. 55%，P :0? 008%，S :0? 004%，Ni:0. 45%，Nb:0. 035%，Ti:0. 020%，Alt:0. 050%，其 余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0008] 進(jìn)一步的，該鋼板包括的化學(xué)成分及質(zhì)量百分比為：C:0.05%，Si:0. 20%， Mn:l. 45%，P :0? 005%，S :0? 002%，Ni:0. 35%，Nb:0. 025%，Ti:0. 010%，Alt:0. 030%，其 余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0009] 本發(fā)明還涉及一種的熱乳態(tài)船用低溫鐵素體LT-FH40鋼板的生產(chǎn)方法，包括煉 鋼工藝和乳制工藝；所述煉鋼工藝包括鐵水脫硫預(yù)處理工藝、轉(zhuǎn)爐冶煉工藝、LF精煉工 藝、RH真空處理工藝以及連鑄工藝；其特征在于：在所述鐵水硫處理工藝后硫含量控制在 S < 0. 004%，在所述轉(zhuǎn)爐冶煉工藝中控制P含量< 0. 008%。
[0010] 本發(fā)明進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：
[0011] 進(jìn)一步的，在所述RH抽真空處理工藝中，控制氣體H含量彡0. 0003 %，在所述連鑄 工藝中控制中包溫度在液相線+10~25°C。
[0012] 進(jìn)一步的，所述乳制工藝包括連鑄坯加熱、除鱗、乳制以及冷卻；所述連鑄坯加熱 溫度為1150-1220°C，所述乳制采用控乳控冷，奧氏體再結(jié)晶區(qū)和未再結(jié)晶區(qū)乳制，粗乳道 次大壓下量破碎奧氏體晶粒。
[0013] 進(jìn)一步的，粗乳終乳溫度控制在1000~1100°C，精乳開(kāi)乳溫度為< 840°C;乳后控 制冷卻，返紅溫度為450~600 °C，隨后空冷。
[0014] 進(jìn)一步的，鋼板的厚度為60mm，屈服強(qiáng)度彡390MPa，抗拉強(qiáng)度滿足510-650MPa，延 伸率彡20%，-60°C表面和芯部沖擊功彡70J ;-60°C的斷裂韌性CT0D值彡0. 15mm ;顯微組 織為鐵素體，晶粒度大于9級(jí)。
[0015] 進(jìn)一步的，鋼板的屈服強(qiáng)度為493MPa，抗拉強(qiáng)度為574MPa，延伸率28%，-60°C表 面和芯部平均沖擊功320J ;-60°C的斷裂韌性CT0D值1. 58mm。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過(guò)低碳和鈮_鈦合金化的成份設(shè)計(jì)，低磷硫冶煉 工藝，配合合理的控乳控冷工藝生產(chǎn)熱乳態(tài)船用低溫鐵素體LT-FH40鋼，熱乳態(tài)力學(xué)性能 達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。該方法成功解決了船用低溫容器鋼的需求。本發(fā)明采用轉(zhuǎn)爐冶煉、連鑄等 生產(chǎn)熱乳態(tài)船用低溫鐵素體LT-FH40鋼，適應(yīng)眾多鋼企實(shí)施。本發(fā)明采用TMCP工藝生產(chǎn)熱 乳態(tài)船用低溫鐵素體LT-FH40鋼，降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是本發(fā)明鋼板表面金相組織示意圖。
[0018] 圖2為本發(fā)明鋼板1/2厚度處金相組織示意圖。
[0019] 圖3為本發(fā)明鋼板1/4厚度處金相組織示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0020] 實(shí)施例1
[0021] 本實(shí)施例提供的一種熱乳態(tài)船用低溫鐵素體LT-FH40鋼板，該鋼板包含以下表 (1)組分，其余含量為為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0022] (1)化學(xué)成分（％ )
[0023]
[0024] 奧氏體晶粒的細(xì)化可以通過(guò)第二相析出物來(lái)控制，通常采用加入Nb、Ti等合金元 素來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些元素能在鋼的冷卻過(guò)程中形成碳、氮或碳氮化物析出，在鋼的奧氏體化過(guò)程 中對(duì)晶界產(chǎn)生