The invention relates to improved F ultra strength for offshore platform steel heat treatment process of NDT performance, including on-line quenching and high temperature quenching process steps and tempering heat treatment step, the step of on-line quenching temperature of Ac3+ (50~100) C, obtained lath martensite with fine microstructure; wherein Ac3 is sub eutectoid steel is heated, the ferrite completely transformed into austenite temperature; the lath martensite formed in high temperature quenching, quenching the austenite grain boundaries of residual amount of undissolved ferrite, ferrite can effectively inhibit austenite grain growth to austenite grain refinement effect. After quenching, a fine lath martensite and a small amount of small ferrite structure along the austenite grain boundary and a small amount of retained austenite in the martensite layer are obtained. During tempering, the martensite lath was softened, the supersaturated carbon atoms were precipitated, the ferrite matrix recovered and recrystallized. The microstructure of lath martensite can guarantee high strength after tempering.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种提高F级超高强海洋平台用钢NDT性能的热处理工艺,超高强度海工钢热处理
技术介绍
随着人类对能源需求的不断上涨以及陆上油气资源的不断消耗,海上资源开发的重要性日益突显。为实施建设海洋强国的发展战略,我国要提高海洋资源开发能力,必将加快海洋油气资源的开发。海洋平台是人类用于开发海洋资源的重要超大型焊接钢结构,负责承载各种油气开采设备,为在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施。这些使用特征决定了海洋平台用钢板必须具有高强度、高韧性、抗疲劳、抗层状撕裂、良好的焊接性、耐海水腐蚀以及良好的冷加工性等性能。据申请人了解,目前超高强海洋平台用钢已由355MPa~420MPa级别向500MPa、甚至690MPa级别以上发展。同时,随着海洋油气开采向深海和极地领域的进军,为确保海洋平台的长寿、稳定、安全,对海洋平台用钢的低温韧性提出更高的要求。不但需要满足夏比冲击功要求还需要具有良好的NDT、CTOD等抑制裂纹传播性能,一般F级海洋平台用钢NDT性能需满足-60℃要求。F级超高强海洋平台用钢尤其是厚度在60mm以上的特厚钢板,一般采用Q+T状态交货。对于采用传统Q+T工艺生产的F级超高强海洋平台用钢,为保证心部淬透性在淬火时通常会采用大的过冷度和较高的冷速。在这种极大的过冷度和冷速下,可是实现特厚板1/4位置和心部强韧性匹配,但是通常会出现钢板表面冲击韧性反常降低的情况。例如现有文献(Ni-Cr-Mo-B超厚钢板表面低碳回火马氏体组织的韧性研究,金属学报,2012、 ...
【技术保护点】
一种提高F级超高强海洋平台用钢NDT性能的热处理工艺,包括在线淬火步骤、高温亚温淬火步骤以及回火热处理步骤,其特征在于:所述在线淬火步骤时温度为Ac3+(50~100)℃,得到均匀细小的板条马氏体组织;其中Ac3为亚共析钢加热时,铁素体完全转变为奥氏体的温度;在所述高温亚温淬火步骤时温度为Ac3‑(5~20)℃,保温时间为1.4~2.0min/mm;在所述回火热处理步骤时温度为Ac1‑(50~150)℃,保温时间为2.0~4.0min/mm ;其中Ac1为亚共析钢加热时,铁素体开始转变为奥氏体的温度。
【技术特征摘要】
1.一种提高F级超高强海洋平台用钢NDT性能的热处理工艺,包括在线淬火步骤、高温亚温淬火步骤以及回火热处理步骤,其特征在于:所述在线淬火步骤时温度为Ac3+(50~100)℃,得到均匀细小的板条马氏体组织;其中Ac3为亚共析钢加热时,铁素体完全转变为奥氏体的温度;
在所述高温亚温淬火步骤时温度为Ac3-(5~20)℃,保温时间为1.4~2.0min/mm;
在所述回火热处理步骤时温度为Ac1-(50~150)℃,保温时间为2.0~4.0min/mm;其中Ac1为亚共析钢加热时,铁素体开始转变为奥氏体的温度。
2.根据权利要求1所述的提高F级超高强海洋平台用钢NDT性能的热处理工艺,其特征在于:在所述在线淬火步骤后还包括在线超快冷步骤,平均冷却速率15~50℃/s;终冷温度≤300℃。
3.根据权利要求1所述的提高F级超高强海洋平台用钢NDT性能的热处理工艺,其特征在于:在所述高温亚温淬火步骤后采用高压水冷却,终冷温度≤100℃,平均冷却速率≥20℃/s。
4.根据权利要求1所述的提高F级超高强海洋平台用钢NDT性能的热处理工艺,其特征在于:在高温亚温淬火步骤加热时得到均匀细小的奥氏体晶粒和极少量未溶铁素体,淬火后组织主要为板条马氏体,同时保留极少量细小的铁素体和马氏体板条间分布的极少量残余奥氏体组织。
5.根据权利要求1所述的提高F级超高强海洋平台用钢NDT性能的热处理工艺,其特征在于:在回火热处理步骤后组织由回火马氏体、极少量铁素体及马氏体板...
【专利技术属性】
技术研发人员:张晓雪,胡锋,车马俊,崔强,
申请(专利权)人:南京钢铁股份有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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