本发明专利技术公开了一种海洋工程用FQ70级超高强特厚钢板及其制造方法，该钢板包含的组分及其重量百分比为：C0.125～0.165%，Si≤0.25%；Mn0.50～1.5%，Al0.015～0.06%，Nb0.01～0.045%，Ti0.010～0.020%，Ni0.8～1.5%，Cr0.6～1.0%；Mo0.15～0.40%，P≤0.015%,S≤0.003%,N≤0.006%,B0.0008～0.0030%，其余为铁及不可避免的杂质元素；该制造方法包括配比备料、KR铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、大板坯连铸、板坯再加热、轧制、冷却、加热保温、回火，采用320mm厚度连铸坯生产60-100mm厚度钢板。本发明专利技术的制得的钢板屈服强度大于690MPa，具有高抗层状撕裂性及良好的低温韧性、焊接性能，成本低廉，制备方法简单，易于操控，也适用于工程机械、桥梁及建筑工程等制造领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种特种钢板材及其制造方法，特别涉及一种应用连铸坯生产抗层状撕裂FQ70（FH690）级超高强度高韧性特厚钢板及其制造方法，涉及炼钢、连铸、轧制及热处理工序，可用于船舶及海洋工程、机械工程、桥梁及建筑等工程。
技术介绍
随着陆地资源逐渐减少，世界各国都在积极向海洋领域开发资源。我国海域存在着大量的油气和风力资源, 它们是国民经济发展所必需的海洋能源。 海洋发展已成为国家发展规划的重要组成部分, 如“十二五”期间我国将投资3500亿元人民币大力发展远洋运输和海洋石油事业，并建设钻井平台等海洋工程用高钢级宽厚钢板。海洋工程用FQ70超高强高韧性钢板力学性能按照ABS船级社规范要求需达到以下指标：屈服强度ReH≥690MPa，抗拉强度Rm≥770MPa，延伸率≥14%，-60℃夏比冲击功≥46J，NDT（Non-destructive testing，即非破坏性试验，简称NDT）温度≤-60℃，抗层状撕裂（Z向断面收缩性能）大于35%；目前，还没有其他企业完成连铸坯制造60-100mm厚度规格海洋工程用FQ70级超高强高韧性特厚钢板的开发及工业生产。如公开号为CN101418418A的专利技术专利提出一种屈服强度为690MPa的低焊接裂纹敏感钢板的制造方法，但只保证-20℃夏比冲击功，不能满足FQ70（FH690）级钢板要求的-60℃夏比冲击功标准，且无抗层状撕裂性能指标；同时，化学成分中C元素的含量在0.03-0.06%，含贵重合金V为 0.04-0.12%，而V合金的价格较贵，成本较高，没有价格优势。公开号为CN102260823B的专利技术专利提出一种屈服强度为690Mpa的高强钢板及其制造方法，其采用的工艺为热轧后加回火，且只保证-20℃夏比冲击功，亦不能满足FQ70（FH690）级钢板要求的-60℃夏比冲击功标准，且无抗层状撕裂性能指标；同时，含贵重合金V 为0.02-0.07%，而V合金的价格较贵，成本较高，没有价格优势另外，公开号为CN101984119A的专利技术专利提出NV-F690超高强度船板钢及其制备方法，-60℃夏比冲击功满足DNV船级社规范，也满足ABS、LR船级社规范，也采用连铸坯轧制生产，但其最大壁厚只能达到50mm，且无抗层状撕裂性能指标；化学成分中C元素的含量在0.03-0.05%，含贵重金属Cu为1.0-1.7%，同时不含有元素B。因此，提供一种海洋工程用抗层状撕裂FQ70（FH690）级超高强特厚钢板及其制造方法，该钢板上屈服强度不低于690MPa，抗拉强度770-940MPa，-60℃夏比V型冲击功不低于46J，是业界亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述存在的缺陷提供一种海洋工程用FQ70级超高强特厚钢板，该钢板综合力学性能及焊接性能优良，成本低廉。本专利技术的目的还在于提供一种海洋工程用FQ70级超高强特厚钢板的制造方法，该制造方法采用连铸坯轧制成材，经淬火和回火工序后即可出成品，流程简单且成材率高。为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种海洋工程用FQ70级超高强特厚钢板，其包含的组分及其重量百分比为：C 0.125～0.165%，Si≤0.25%；Mn 0.50～1.5%，Al 0.015～0.06%，Nb 0.01～0.045%，Ti 0.010～0.020%，Ni 0.8～1.5%，Cr 0.6～1.0%；Mo 0.15～0.40%，P≤0.015%,S≤0.003%,N≤0.006%,B 0.0008～0.0030%，其余为铁及不可避免的杂质元素；该海洋工程用FQ70级超高强特厚钢板的厚度在60-100mm，力学性能满足：上屈服强度≥690MPa，抗拉强度770～940MPa，延伸率≥14%，抗层状撕裂（Z向断面收缩率）≥35%，-60℃夏比V型冲击功≥100J，非破坏性试验温度低于-60℃，-60℃热影响区夏比V型冲击功≥46J。本专利技术为达到上述目的而进行的化学成分设计思路解释如下：碳(C)：碳能显著提高钢的淬透性，从而通过淬火和回火获得所需的强度和韧性，同时可以与Nb、Mo、Cr、Ti、Fe形成碳化物，起到析出强化和晶粒细化韧化材料的作用；但过量的碳含量会损害钢的延性、韧性及焊接性能；所以，本专利技术选择的碳含量为0.125～0.165%。锰(Mn)：固溶强化元素，既可以提高钢的强度，同时又不会损害钢的韧性，且可提高钢的淬透性；但过多的Mn会导致铸坯中心Mn偏析，对厚板的强韧性有极大的伤害。因此，本专利技术选择的锰含量为0.5～1.5%。硫（S）：硫是有害元素，其不仅增加钢的热脆性，且易与Mn结合形成MnS，在高温轧制后形成长条形MnS夹杂，不仅影响钢板的抗层状撕裂性能，且钢板中的H易扩散到MnS与基体界面，形成氢致开裂裂纹，形成分层缺陷，严重影响钢板的内在质量。因此，本专利技术选择的硫含量不大于0.003%。铌(Nb)：铌是有效的晶粒细化元素，其析出相能够在板坯加热、轧制、淬火加热及焊接过程中抑制奥氏体晶粒长大，细化晶粒、提高钢板的低温韧性及改善焊接性能；固溶Nb还可以延迟γ→α转变，提高钢板的淬透性。本专利技术选择的铌含量为0.01～0.045%。钛(Ti)：钛是强的固氮元素，可以与氮形成TiN颗粒，能够在板坯加热时及淬火加热时抑制奥氏体晶粒长大，起到细化晶粒的作用，提高钢板的低温韧性；同时，TiN颗粒对焊接热影响区晶粒的长大能够起到很好的抑制作用，改善焊接性能。本专利技术选择的钛含量为0.010～0.020%。钼(Mo)：钼能提高钢板的淬透性，同时是碳化物形成元素，回火过程中析出能够提高钢板的强度，且在含铌钢板中添加钼还能提高Nb（C,N）的沉淀强化效果。但Mo的价格很高，因而本专利技术选择的钼的含量控制在0.15～0.4%。 铬(Cr)：铬可以提高钢板的淬透性，增加Cr可以替代部分Mo的作用，起到降低制造成本的作用，Cr同时是碳化物形成元素，回火过程中析出能够提高钢的强度和硬度。因此，本专利技术选择的铬含量为0.6～1.0%。镍（Ni）：镍可以提高钢板的淬透性，同时提高钢的低温韧性及焊接性能。因此，本专利技术选择的镍含量为0.8～1.5%。硼（B）：硼能显著提高钢板的淬透性，但含量过高容易在回火时析出硼相，使材料催化，过量的硼还会损害钢板的焊接性能。因此，本专利技术选择的硼含量为0.0008～0.0030%。铝（Al）：Al为强固N元素，形成细小的AlN颗粒析出，可抑制板坯加热、轧制、淬火加热及焊接过程中的晶粒长大，达到细化晶粒、提高钢板的低温韧性及改善焊接性能。本专利技术选择的铝含量为0.015～0.06%。基于以上对钢板中各组分的分析，本专利技术优化了对钢材组分的配比，从而制得本专利技术的海洋工程用FQ70级超高强特厚钢板。一种如上所述海洋工程用FQ70级超高强特厚钢板的制造方法，包括配比备料—KR铁水预脱硫—转炉冶炼—LF精炼—RH真空处理—大板坯连铸—板坯再加热—轧制—冷却—加热保温—回火，在该制造方法中控制的参数为：（1）KR铁本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种海洋工程用FQ70级超高强特厚钢板，其特征在于，该钢板包含的组分及其重量百分比为：C 0.125～0.165%，Si≤0.25%；Mn 0.50～1.5%，Al 0.015～0.06%，Nb 0.01～0.045%，Ti 0.010～0.020%，Ni 0.8～1.5%，Cr 0.6～1.0%；Mo 0.15～0.40%，P≤0.015%,S≤0.003%,N≤0.006%,B 0.0008～0.0030%，其余为铁及不可避免的杂质元素；该海洋工程用FQ70级超高强特厚钢板的厚度在60‑100mm，上屈服强度≥690MPa，抗拉强度770～940MPa，延伸率≥14%，Z向断面收缩率≥35%，‑60℃夏比V型冲击功≥100J，非破坏性试验温度低于‑60℃，‑60℃热影响区夏比V型冲击功≥46J。
【技术特征摘要】
1.一种海洋工程用FQ70级超高强特厚钢板，其特征在于，该钢板包含的组分及其重量百分比为：
C 0.125～0.165%，Si≤0.25%；Mn 0.50～1.5%，Al 0.015～0.06%，Nb 0.01～0.045%，Ti 0.010～0.020%，Ni 0.8～1.5%，Cr 0.6～1.0%；Mo 0.15～0.40%，P≤0.015%,S≤0.003%,N≤0.006%,B 0.0008～0.0030%，其余为铁及不可避免的杂质元素；
该海洋工程用FQ70级超高强特厚钢板的厚度在60-100mm，上屈服强度≥690MPa，抗拉强度770～940MPa，延伸率≥14%，Z向断面收缩率≥35%，-60℃夏比V型冲击功≥100J，非破坏性试验温度低于-60℃，-60℃热影响区夏比V型冲击功≥46J。
2.一种如权利要求1所述的海洋工程用FQ70级超高强特厚钢板的制造方法，包括配比备料—KR铁水预脱硫—转炉冶炼—LF精炼—RH真空处理—大板坯连铸—板坯再加热—轧制—冷却—加热保温—回火，其特征在于，在该制造方法中控制的参数为：
（1）KR铁水预脱硫阶段，脱硫后S的含量不大于0.005%；LF精炼结束后，S的含量不大于0.003%；
（2）大板坯连铸阶段，进行大板坯无氧化保护浇注，厚度断面320mm，过热度控制在25±5℃，拉速0.65±0.05...
【专利技术属性】
技术研发人员：聂文金，张晓兵，
申请(专利权)人：江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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