一种无镍超高强钢板及其生产方法技术

技术编号:20581162 阅读:35 留言:0更新日期:2019-03-16 04:32
本发明专利技术公开了一种无镍超高强钢板及其生产方法,钢板化学成分组成及质量百分含量为:C:0.15~0.17%,Si:0.2~0.4%,Mn:0.5~0.6%,P≤0.02%,S≤0.003%,Cr:1.2~1.3%,Mo:0.4~0.6%,V≤0.08%,Nb+V+Ti≤0.2%,Al:0.02~0.05%,B:0.0005~0.0013%,余量为Fe和不可避免的杂质;生产方法包括冶炼、连铸、板坯加热、板坯轧制、调质热处理工序,本发明专利技术采用无镍设计,降低了成本;控制产品最终Ceq≤0.68%,使产品满足CCS和DNVGL标准;具有低成本、高强度的特性,生产简单且完全满足船用钢板的要求。

A Nickel-free Super High Strength Steel Plate and Its Production Method

The invention discloses a nickel-free ultra-high strength steel plate and its production method. The chemical composition and mass percentage of the steel plate are: C:0.15-0.17%, Si:0.2-0.4%, Mn:0.5-0.6%, P < 0.02%, S < 0.003%, Cr:1.2-1.3%, Mo:0.4-0.6%, V < 0.08%, Nb+V+Ti < 0.2%, Al:0.02-0.05%, B:0.0005-0.0013%, the remaining amount of Fe and inevitable impurities in production. The method includes smelting, continuous casting, slab heating, slab rolling and quenching and tempering heat treatment processes. The invention adopts nickel-free design, reduces the cost; controls the final Ceq of the product to be less than 0.68%, so that the product meets the CCS and DNVGL standards; has the characteristics of low cost, high strength, simple production and fully meets the requirements of marine steel plate.

【技术实现步骤摘要】
一种无镍超高强钢板及其生产方法
本专利技术属于冶金
,具体涉及一种无镍超高强钢板及其生产方法。
技术介绍
海洋平台作为超大型焊接钢结构,长期在严酷的海洋环境下作业,对钢板材料要求极为严格。我国造船业发展迅速,也在不断进步,对相应的材料提出更高的要求,轻量化就是其中之一。但是面对世界油品价格的低潮,造船厂也严格控制成本,因此对造船用钢的强度提高到了890MPa的级别,而我国宽厚板钢厂也进行了相应技术储备,迅速的做出相应市场需求的钢板。在新版的CCS和DNVGL船级社标准中对890MPa级别的钢做了相应的规定,要求在较低成本的控制下,达到890MPa级别,并且满足一定的冲击韧性。本专利技术取消高成本的Ni合金,采用Cr+Mo+B组合,淬火后得到马氏体比例非常高,保证了足够的强度,通过高温回火,得到回火马氏体,保证更好的韧性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种无镍超高强钢板及其生产方法。为解决上述技术问题,本专利技术所采取的技术方案是:一种无镍超高强钢板,所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.15~0.17%,Si:0.2~0.4%,Mn:0.5~0.6%,P≤0.02%,S≤0.003%,Cr:1.2~1.3%,Mo:0.4~0.6%,V≤0.08%,Nb+V+Ti≤0.2%,Al:0.02~0.05%,B:0.0005~0.0013%,余量为Fe和不可避免的杂质。本专利技术所述钢板Ceq≤0.68%,碳当量公式为Ceq(%)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15。本专利技术所述钢板厚度为12~50mm。本专利技术所述钢板屈服强度≥890MPa,抗拉强度940~1100MPa,-20℃横向冲击功≥69J。本专利技术还提供了一种无镍超高强钢板的生产方法,所述生产方法包括冶炼、连铸、板坯加热、板坯轧制、调质热处理工序;所述板坯轧制工序,采用两阶段轧制工艺,第一阶段开轧温度为1050~1100℃、累计压下率为50~80%,第二阶段开轧温度为880~900℃、累计压下率为30~80%、总压缩比≥5;所述调质热处理工序,采用淬火+回火工艺,淬火温度880~900℃,水冷至室温;回火温度620~640℃,回火后直接空冷。本专利技术所述冶炼工序,电炉冶炼优先使用优质铁水,加入自产废钢5~10%,进行顶底复吹冶炼,在出钢前保证出钢温度≥1580℃。本专利技术所述冶炼工序,LF精炼前期沉淀脱氧,控制氧含量≤20ppm。本专利技术所述冶炼工序,VD真空处理,真空总保持时间≥18min,VD真空处理严格把控残余元素含量,保证连铸取样Ceq≤0.68%。本专利技术所述连铸工序,采用轻压下技术,压下量为0.7~1.2mm;连铸坯料的厚度为200~250mm。本专利技术所述板坯加热工序,板坯加热温度1220~1240℃,板坯加热总时间为10~13min/mm。本专利技术无镍超高强钢板的产品标准参考CCS和DNVGL标准;产品性能检测方法标准参考CCS和DNVGL标准。采用上述技术方案所产生的有益效果在于:1、本专利技术钢板的化学成分设计采用无镍设计,降低了成本。2、本专利技术化学成分设计采用Cr+Mo+B组合,淬火后得到高比例马氏体组织,保证了足够的强度,通过高温回火,得到回火马氏体,保证良好韧性。3、本专利技术采用轻压下技术,显著改善连铸坯内部组织;采用控制轧制,细化原始晶粒度,弥补了无镍合金的缺陷。4、本专利技术通过控制产品最终Ceq≤0.68%,使产品满足CCS和DNVGL标准要求。5、本专利技术生产的无镍超高强钢板屈服强度≥890MPa,抗拉强度940~1100MPa,-20℃横向冲击功≥69J。6、本专利技术具有低成本、高强度的特性,生产工艺简单且完全满足船用钢板的要求。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细地说明。实施例1本实施例无镍超高强钢板厚度为50mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1,余量为Fe和不可避免的杂质,Ceq:0.57%。本实施例无镍超高强钢板的生产方法包括冶炼、连铸、板坯加热、板坯轧制、调质热处理工序,具体工艺步骤如下所述:(1)冶炼工序:电炉冶炼优先使用优质铁水,加入自产废钢5%,进行顶底复吹冶炼,出钢温度1590℃;LF精炼前期沉淀脱氧,氧含量为4.5ppm;VD真空处理,真空总保持时间18min,VD真空处理严格把控残余元素含量,连铸取样Ceq:0.57%;(2)连铸工序:采用轻压下技术,压下量为0.7mm,连铸坯料的厚度为250mm;(3)板坯加热工序:板坯加热温度1230℃,板坯加热总时间为10min/mm;(4)板坯轧制工序:采用两阶段轧制工艺;第一阶段开轧温度为1090℃,累计压下率为50%;第二阶段开轧温度为880℃,累计压下率为60%,总压缩比为5;(5)调质热处理工序:采用淬火+回火工艺,淬火温度880℃,水冷至室温;回火温度620℃,回火后直接空冷。本实施例无镍超高强钢板的力学性能为:屈服强度940MPa,抗拉强度990MPa,-20℃横向冲击功102J、99J、219J。实施例2本实施例无镍超高强钢板厚度为40mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1,余量为Fe和不可避免的杂质,Ceq:0.61%。本实施例无镍超高强钢板的生产方法包括冶炼、连铸、板坯加热、板坯轧制、调质热处理工序,具体工艺步骤如下所述:(1)冶炼工序:电炉冶炼优先使用优质铁水,加入自产废钢10%,进行顶底复吹冶炼,出钢温度1580℃;LF精炼前期沉淀脱氧,氧含量为12ppm;VD真空处理,真空总保持时间20min,VD真空处理严格把控残余元素含量,连铸取样Ceq:0.61%;(2)连铸工序:采用轻压下技术,压下量为0.9mm,连铸坯料的厚度为250mm;(3)板坯加热工序:板坯加热温度1225℃,板坯加热总时间为13min/mm;(4)板坯轧制工序:采用两阶段轧制工艺;第一阶段开轧温度为1080℃,累计压下率为80%;第二阶段开轧温度为890℃,累计压下率为80%,总压缩比为6.25;(5)调质热处理工序:采用淬火+回火工艺,淬火温度890℃,水冷至室温;回火温度630℃,回火后直接空冷。本实施例无镍超高强钢板的力学性能为:屈服强度953MPa,抗拉强度1040MPa,-20℃横向冲击功178J、191J、203J。实施例3本实施例无镍超高强钢板厚度为12.5mm,其化学成分组成及质量百分含量见表1,余量为Fe和不可避免的杂质,Ceq:0.64%。本实施例无镍超高强钢板的生产方法包括冶炼、连铸、板坯加热、板坯轧制、调质热处理工序,具体工艺步骤如下所述:(1)冶炼工序:电炉冶炼优先使用优质铁水,加入自产废钢8%,进行顶底复吹冶炼,出钢温度1620℃;LF精炼前期沉淀脱氧,氧含量为7.5ppm;VD真空处理,真空总保持时间19min,VD真空处理严格把控残余元素含量,连铸取样Ceq:0.64%;(2)连铸工序:采用轻压下技术,压下量为1.2mm,连铸坯料的厚度为250mm;(3)板坯加热工序:板坯加热温度1235℃,板坯加热总时间为11min/mm;(4)板坯轧制工序:采用两阶段轧制工艺;第一阶段开轧温度为1070℃,累计压下率为75%;第二阶段开轧温度为900℃,累计压下率为80%,总压缩比为20;(5)调质热处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无镍超高强钢板,其特征在于,所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.15~0.17%,Si:0.2~0.4%,Mn:0.5~0.6%,P≤0.02%,S≤0.003%,Cr:1.2~1.3%,Mo:0.4~0.6%,V≤0.08%,Nb+V+Ti≤0.2%,Al:0.02~0.05%,B:0.0005~0.0013%,余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种无镍超高强钢板,其特征在于,所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.15~0.17%,Si:0.2~0.4%,Mn:0.5~0.6%,P≤0.02%,S≤0.003%,Cr:1.2~1.3%,Mo:0.4~0.6%,V≤0.08%,Nb+V+Ti≤0.2%,Al:0.02~0.05%,B:0.0005~0.0013%,余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种无镍超高强钢板,其特征在于,所述钢板Ceq≤0.68%。3.根据权利要求1所述的一种无镍超高强钢板,其特征在于,所述钢板厚度为12~50mm。4.根据权利要求1所述的一种无镍超高强钢板,其特征在于,所述钢板屈服强度≥890MPa,抗拉强度940~1100MPa,-20℃横向冲击功≥69J。5.基于权利要求1-4任意一项所述的一种无镍超高强钢板的生产方法,其特征在于,所述生产方法包括冶炼、连铸、板坯加热、板坯轧制、调质热处理工序;所述板坯轧制工序,采用两阶段轧制工艺,第一阶段开轧温度为1050~1100℃、累计压下率为50~80%,第二阶段开轧温度为880~900℃、累计压下率为30~...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓建军李杰肖春江龙杰庞辉勇王九清黄帅王通吴涛
申请(专利权)人:舞阳钢铁有限责任公司
类型:发明
国别省市:河南,41

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