一种耐南海海洋环境用耐蚀钢板及其生产工艺制造技术

技术编号:9964895 阅读:104 留言:0更新日期:2014-04-24 20:47
本发明专利技术提供了一种耐南海海洋环境用耐蚀钢板及其生产工艺,其化学成分为(重量百分比):C0.03~0.10、Si0.1~1.0、Mn0.5~1.5、P≤0.015、S≤0.005、Sn0.01~0.30、Cu0.1~1.0、Cr0.1~1.0、Ni0.1~1.0、Mo0.1~0.5、Ti0.01~0.05、Als0.01~0.05,余量为Fe和不可避免的杂质。生产工艺包括转炉冶炼工序,LF精炼工序,真空脱气工序,连铸工序,控轧控冷工序等。该钢板的组织类型理论上为单相多边形铁素体精细组织(平均晶粒尺寸10.17μm),在工业实际生产中不可避免的含有极少量的珠光体组织,相比常规船体结构钢EH36,其耐海洋环境(海洋大气、潮差、全浸等)腐蚀性能提高50%以上,并且具有良好的强韧性匹配及焊接性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种耐南海海洋环境用耐蚀钢板及其生产工艺,其化学成分为(重量百分比):C0.03~0.10、Si0.1~1.0、Mn0.5~1.5、P≤0.015、S≤0.005、Sn0.01~0.30、Cu0.1~1.0、Cr0.1~1.0、Ni0.1~1.0、Mo0.1~0.5、Ti0.01~0.05、Als0.01~0.05,余量为Fe和不可避免的杂质。生产工艺包括转炉冶炼工序,LF精炼工序,真空脱气工序,连铸工序,控轧控冷工序等。该钢板的组织类型理论上为单相多边形铁素体精细组织(平均晶粒尺寸10.17μm),在工业实际生产中不可避免的含有极少量的珠光体组织,相比常规船体结构钢EH36,其耐海洋环境(海洋大气、潮差、全浸等)腐蚀性能提高50%以上,并且具有良好的强韧性匹配及焊接性能。【专利说明】一种耐南海海洋环境用耐蚀钢板及其生产工艺
本专利技术属于低合金耐蚀钢中厚板(60mm)的制造领域,特别涉及一种适用于高湿热、高盐度、浮游生物繁多的南海苛刻海洋服役环境(海洋大气、潮差、全浸等)的耐腐蚀钢板及其生产工艺。
技术介绍
钢铁行业根据国家经济发展规划和我国钢铁行业的发展及现状,制定了以发展耐腐蚀钢、海洋工程用钢等为重点发展方向的《钢铁工业“十二五”发展规划》。目前,国家科技部已启动“十二五”耐腐蚀钢重大科技支撑计划及专项,重点研究耐海洋大气腐蚀钢和耐海水腐蚀钢开发及工程应用。在《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》的高端装备制造业中提出了“面向海洋资源开发,大力发展海洋工程装备。” “十二五”发展规划也已将海洋工程装备制造列为战略性新兴产业加以扶持,预计“十二五”期间,我国对海工装备制造的投入将达2500亿~3000亿元。随着未来我国海洋工程装备制造业的快速发展,与之相配套的海洋工程用钢必然会成为钢铁需求的新亮点,海洋工程用钢的研发与生产也将成为大家关注的热点。因此开发海洋工程用钢新产品具有显著的经济效益和社会效益。海洋环境复杂,根据其腐蚀特点的不同,可把海洋环境划分为海洋大气区、浪花飞溅区、潮差区、海水全浸区、水/泥界面区、海底泥土区,不同区域的腐蚀类型不同,相应不同腐蚀因素对腐蚀影响程度亦相差甚远,海洋环境腐蚀的影响因素众多,受材料组成、海水化学性质、海水PH值、溶氧量、海水盐度、海水温度、海水流速、微生物的种类及数量等多种因素复合影响。在海洋环境中,腐蚀是船舶与海洋工程结构钢主要的破坏形式,而且在四大海域中,南海相对渤海、黄海和东海具有高湿热、高盐度以及浮游生物种类繁多、数量巨大等海洋环境特点,据调查,南海、东海、黄海、渤海四大海域第三季度海洋表面平均温度分别为29.10C>28.00C>24.1°·C>23.5°C,四大海域平均盐度依次为 33.01,32.37,30.04,29.84,四大海域浮游生物种类数依次为1658、1085、478、499,南海如此苛刻的服役环境以及人们对海洋工程用钢使用寿命的要求对适用于南海复杂环境的工程用钢提出了巨大的挑战,其已成为当今钢铁行业的世界级难题之一。在已公开的耐海洋环境腐蚀低合金钢的相关专利中,2007年9月5日公开的CN101029372A耐海洋腐蚀合金系统为日本的Mariloy系列,主要耐蚀成分为Cr_Cu_Mo,2008年12月10日公开的CN 101319293A为法国的APS系列,主要耐蚀成分为Cr_Mo_Al,2012年8月29日申请公开的CN 102650018A主要耐蚀合金成分为Cu-Mo-P,此三种合金成分设计远远满足不了南海高温、湿热、高盐度等苛刻的海洋腐蚀环境。1995年6月14日公开的日本川崎制铁株式会社的CN 1103672A介绍了一种适用于高温多湿环境的耐海水腐蚀钢及其制造方法,该钢重量百分比的主要组成为:c < 0.1%、Si < 0.5%、Mn < 1.5%、Al:0.005~0.050%、Cr:0.5~3.5%,这种钢适用于制造压载舱和海水管道等处于暴露的严峻环境下的船舶,该钢由于Cr含量较高,焊接后裂纹敏感性会明显增大,而且大量研究表明,含Cr的低合金不利于耐蚀钢的服役寿命,超过一定时间后Cr元素相反会促进腐蚀的加剧,所以本专利技术中对Cr元素的含量进行了严格的控制,并通过Cr-Mo复合添加避免其出现“逆转效应”。2009年3月18日公开的日本杰富意钢铁株式会社的CN 101389782A介绍了一种船舶用耐蚀钢材,该船舶用耐蚀钢材的合金成分按重量百分比计为:c:0.03、.25%、Si:0.05~0.50%,Mn:0.12.0%、P ( 0.025%, S ( 0.01%,Al:0.005~0.010%, W:0.θ1~θ.10%、Cr:0.θ1~θ.20%、根据需要还含有选自Sb:0.001~0.3%和Sn:0.001~0.3%中的I种或2种,和/或选自N1:0.005~0.25%、Mo:0.01~0.5%、Co:0.01~1.0%中的I种或2种以上,余量为Fe和不可避免的杂质,该钢中有意加入了合金元素W,由于W元素的熔点高,易在钢中形成夹杂,不利于耐蚀性能的提高。而且该专利专利技术的耐蚀钢适用于船舶压载舱用耐蚀环境,一般情况下,压载舱下底板会被一层油膜所覆盖,成分为油泥和积水,通常油膜的存在对底板具有保护作用,会降低腐蚀速率。压载舱用耐蚀环境与南海海洋服役环境不同,耐蚀钢合金系统亦不相同。
技术实现思路
根据国家南海战略及市场的急切需求,本专利的目的在于提供一种耐南海海洋环境(海洋大气、潮差、全浸等)用耐蚀钢板及其生产工艺,通过合理的合金成分设计及有效的工艺控制,使其产品达到EH36船体结构钢的力学性能标准,在同样服役条件下,耐蚀性能较其提高50%以上,并具有良好的焊接性能。为达到上述专利技术的目的,本专利技术采用了如下技术方案: 一种耐南海海洋环境用耐蚀钢板,所述的耐南海海洋环境用耐蚀钢板,按重量百分比计其化学成分为:C 0.03~0.10、Si 0.1·1.0、Mn 0.5~1.5、P ≤ 0.015、S ≤ 0.005、Sn0.01 ~0.30、Cu 0.Tl.0, Cr 0.Tl.0, Ni 0.Tl.0, Mo 0.1~θ.5、Ti 0.θ1~θ.05、Als0.θ1~θ.05,余量为Fe和不可避免的杂质。根据实施例,本专利技术的耐南海海洋环境用耐蚀钢,按重量百分比计其化学成分为:C 0.05,Si 0.14,Mn 0.90,P 0.010,S 0.003,Cu 0.65,Sn 0.036,Cr 0.70,Ni 0.56,Mo 0.17, Ti 0.012、A1 0.092, O 0.0021、N 0.0049,余量为 Fe 和不可避免的杂质。所述钢板的组织类型为单相多边形铁素体精细组织或含有极少量的珠光体组织,后续不需回火处理。所述钢板满足船体结构钢EH36的力学性能标准:屈服强度> 355MPa,抗拉强度为490~630MPa,断后伸长率≥21%,-40°C V型夏比冲击功≥34J。本专利技术还提供了一种耐南海海洋环境用耐蚀钢板的生产工艺,所述生产工艺包括转炉冶炼和连铸工序,控轧控冷工序: 所述冶炼和连铸的工艺包括: 1)转炉采用单渣工本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种耐南海海洋环境用耐蚀钢板,其特征在于,所述的耐南海海洋环境用耐蚀钢板,按重量百分比计其化学成分为:C?0.03~0.10、Si?0.1~1.0、Mn?0.5~1.5、P≤0.015、S≤0.005、Sn?0.01~0.30、Cu?0.1~1.0、Cr?0.1~1.0、Ni?0.1~1.0、Mo?0.1~0.?5、Ti?0.01~0.05?、Als?0.01~0.05,余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:于浩周涛李海旭
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:

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