一种耐火的船体结构用钢及其生产方法技术

一种耐火的船体结构用钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.061%～0.19%,Si:0.45%～0.75%,Mn:0.10%～0.50%,P≤0.020%,S≤0.010%,Al:0.055%～0.15%,Ti:0.041%～0.075%,O[T]:0.0020%～0.0080%；生产步骤：冶炼；经对铸坯常规加热后进行控制轧制，控制终轧温度在725℃～885℃；空冷至温。本发明专利技术在化学成分简单，易控制的前提下，在600℃环境中持续时间3.5～4.0小时，钢材下屈服强度ReL不低于室温屈服强度的75％，且成本较低，适宜规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及结构钢及其生产方法，具体地属于一种内高温结构用钢及其生产方法，确切地为能够在600°c高温下钢材下屈服强度ReL不低于室温屈服强度的75%的船体结构用钢及其生产方法。
技术介绍
巨型客轮、大型油船、海洋钻井平台、远洋船舶、舰艇火灾事故时有发生，造成人员生命、财产损失，有的还严重破坏了区域海洋生态环境。传统的客轮、油船、海洋钻井平台、远洋船舶多采用普通船体结构钢建造，这些钢材耐火性能差，随着温度的升高其强度急剧下降，在短时间内发生坍塌，极易造成人员伤亡。如果采用耐火钢板建造，即使发生火灾，耐火钢结构也不会在短时间内垮塌，着火区域人员有足够的时间逃离险境，而且可以赢得救援时间，减少人员、生态和财产损失。经检索，中国专利申请号为201010276585.1专利文献，公开了 “一种490级别建筑结构用耐火钢板及其制造方法”，其钢板化学成分的重量百分比为:C0.02% 0.10%,Si0.05 % 0.40 %、Mn0.50 % 1.40 %、Nb0.010 % 0.040 %、Ti0.010 % 0.040 %、Als0.010% 0.050%, Cr0.10% 0.50%, Mo0.05% 0.22%, B0.0005% 0.0020%。其制造方法是:钢坯加热温度1100 1280°C，第一阶段终轧温度不小于980°C;第二阶段轧制开始温度970 850°C，再结晶区轧制积累变形量大于60%，终轧温度750 900°C ;在终轧和开始冷却之间保留30 120秒；之后进行控制冷却，开冷温度为700 850°C，终冷温度为700 400°C ;最后将钢板快速堆垛缓冷，堆垛温度650 300°C，保温时间为10 24小时。可获得良好且均匀的板型和性能，延伸率A%彡20%，屈强比Rel (或Rp0.2)/Rm彡0.8。该专利文献 的不足在于化学成分中含Cr，这是因为在服役温度高于500°C时，Cr与C的析出相会迅速集聚长大，与基体失去共格关系，产生大的空洞，即裂纹，高温强度会快速下降，失去耐火性能；另外其成形轧制过程较为复杂，控制参数较多，降低钢材成材率，增加生产成本。检索到的中国专利申请号为200780032737.X的专利文献，公开了一种“高温强度、韧性和耐再热脆化特性优异的耐火钢材及其制造方法”，其化学成分以质量％计，含有C:0.001% 0.030%,S1:0.05% 0.50%, Mn:0.4% 2.0%,Nb:0.03% 0.50%,Ti:0.005% 以上且不到 0.040%, N:0.0001% 以上且不到 0.0050%, Al:0.005% 0.030%,P、S 分别限制为 P:0.03% 以下、S:0.02% 以下，且满足 C-Nb/7.74 ( 0.005,2 ( Ti/N (12，其余量由Fe以及不可避免的杂质组成。类似另一项中国专利申请号为200880011610.4的专利文献，公开了一种“高温强度和韧性优良的钢材及其制造方法”，其组分及含量为C:0.001 0.030%,S1:0.05 0.50%,Mn:0.40 2.00%,Nb:0.03 0.50%,T1:0.005 低于0.040%,N:0.0008% 低于0.0050%，将P、S的含量限定为P:0.03%以下、S:0.02%以下，余量为Fe及不可避免的杂质；满足C-Nb/7.74 ( 0.004，以30 300个/mm2的密度具有粒径为0.05 10 μ m的Ti系氧化物。该两项专利文献的不足在于钢中添加的合金元素C含量较低，因而高温下强度较低；添加的N与Ti生成大颗粒四方形的TiN导致钢材疲劳强度降低，若用于海洋环境下钢结构，易较低这些钢结构服役年限。中国专利申请号为200980000163.7的专利文献，公开了一种“焊接接头部的耐再热脆化性和韧性优良的耐火钢材及其制造方法”，其钢材是室温强度为400 600N/mm2级的钢，并使用下述钢制得，该钢作为主要成分含有C:0.010%以上且低于0.05%、S1:0.01 0.50%, Mn:0.80 2.00%, Cr:0.50% 以上且低于 2.00%, V:0.03 0.30%, Nb:0.01 0.10%, N:0.001 0.010%, Al:0.005 0.10%，限制 N1、Cu、Mo、B 各自的含量，各元素满足用4Cr[% ]-5Mo[% ]-10Ni[% ]-2Cu[% ]- Mn[% ] > 0表示的关系。该专利文献存在的不足是化学成分过于复杂，需要控制的合金元素很多，是一种不经济的钢种。钢中合金元素Cr使碳化物在高温下易急剧长大，失去高温强化效果，恶化钢的力学性能和使用性能。中国专利申请号为201110213957.0的专利文献，公开了 “一种高强度高韧性船板钢及其TMCP生产工艺方法”，该专利文献提供了一种高强度高韧性船板钢及其TMCP生产工艺方法按重量百分比，包括以下组分:C:0.04 0.08% ；Si:0.15 0.40% ；Mn:1.30 1.55 % ；P: ^ 0.012 % ；S: ^ 0.005 % ；Nb:0.025 0.045 % ；T1:0.010 0.020 % ；Ni:0.015 0.025% ；Als:0.020 0.050% ；N S 0.007% ;其余为 Fe 和微量杂质。类似地，另一项中国专利申请号为200810235729.1的专利文献，公开了一种“宽厚规格高强度船板钢及其生产工艺”，该专利文献提供了一种高强度钢及其生产工艺，宽厚规格高强度船板钢组成成分:C 0.04% 0.16%, Mn 1.20% 1.60%, P 彡 0.025%, S 彡 0.025%, Si0.10 0.30%,Ni ( 0.40%,Alt 0.020 0.060%,Nb 0.02% 0.05%, Ti ( 0.02%,N彡0.012%，其量为Fe。冶炼加热炉内加热温度为1180°C 1220°C，加热时间为3.0 4.0h ;粗轧开轧 温度1080°C 1120°C，进行4 6道次轧制；精轧开轧温度800°C 900°C，进行4 9道次轧制，终轧温度800 830°C ;控冷开始喷水冷却温度780°C 820°C，终止喷水冷却温度为600°C 720V。该两专利文献仅仅是生产普通船体结构钢材，不具有抗高温耐火性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种在600°C环境中能持续时间3.5 4.0小时，钢材下屈服强度ReL不低于室温屈服强度的75%的耐火船体结构钢及其制造方法。实现上述目的的措施:一种耐火的船体结构用钢，其组分及重量百分比含量为:C:0.061% 0.19%, S1:0.45% 0.75%, Mn: 0.10% 0.50%, P 彡 0.020%, S 彡 0.010%, Al: 0.055% 0.15%,T1: 0.041% 0.075%, 0[T]: 0.0020% 0.0080%,余量 Fe 和不可避免的杂质。优选的:C的重量百分比含量为0.075 0.15%。优选的:Si的重量百分比含量为0.55 0.65%。优选的:A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐火的船体结构用钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.061%～0.19%,?Si:?0.45%～0.75%,?Mn:?0.10%～0.50%,?P≤0.020%,?S≤0.010%,?Al:?0.055%～0.15%,?Ti:?0.041%～0.075%,?O[T]:?0.0020%～0.0080%,余量Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种耐火的船体结构用钢，其组分及重量百分比含量为:c:0.061% 0.19%, S1:0.45% 0.75%, Mn: 0.10% 0.50%, P 彡 0.020%, S 彡 0.010%, Al: 0.055% 0.15%,T1: 0.041% 0.075%, 0[T]: 0.0020% (λ 0080%,余量 Fe 和不可避免的杂质。2.如权利要求1所述的一种耐火的船体结构用钢，其特征在于:C的重量百分比含量为0.075 0.15%。3.如权利要求1所述的一种耐火的船体结构用钢，其特征在于:Si的重量百分比含量为 0.55 0.65%。4.如权利要求1所述的一种耐火的船体结构用钢，其特征在于:A1的重量百分比含量为 0.061 0.12%。5.如权利要求1所述的一种耐火的船体结构用钢，其特征在于:Ti的重量百分比含量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈颜堂，郭斌，李书瑞，张开广，刘文斌，童明伟，邹德辉，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：