一种高品质海上石油建设用钢板及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种高品质海上石油建设用钢板及其生产方法，属于冶金技术领域。所述钢板化学成分组成及质量百分含量为：C：0.04～0.06%，Si：0.10～0.30%，Mn：1.55～1.65%，P≤0.005%，S≤0.003%，Ni≤0.30%，Cr：1.30～1.50%，Al：0.020～0.030%，Cu:0.05～0.15%，N≤0.005%，H≤0.0002%，Nb：0.015～0.025%，其余为铁和不可避免的杂质。其生产方法包括冶炼、保护浇铸、双机架TMCP控制轧制工序。本发明专利技术钢板钢质纯净度，内部组织致密，具有高耐海水腐蚀性、高强韧性、低屈强比，良好的焊接性能和抗层状撕裂性能。状撕裂性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高品质海上石油建设用钢板及其生产方法


[0001]本专利技术属于冶金
，具体涉及一种高品质海上石油建设用钢板及其生产方法。

技术介绍

[0002]随着我国经济发展，能源需求的不断攀升，能源发展与拓展正在深刻影响着国家能源安全和能源行业格局，海上石油钻探、开采、运输成为能源发展中的重要部分。由于海上石油建设用钢板所使用的特殊环境，要求钢板具有高耐海水腐蚀性、高强韧性、良好的焊接性能和抗层状撕裂性能，由于技术水平的限制，我国海上石油建设用钢板均为进口。
[0003]因此，开发适用于海上石油建设的钢板，满足国内能源建设项目需求，顶替产品进口，打破国际垄断，是海上石油建设用钢攻关课题和目标。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种高品质海上石油建设用钢板及其生产方法，该钢板钢质纯净度，内部组织致密，具有高耐海水腐蚀性、高强韧性、低屈强比，良好的焊接性能和抗层状撕裂性能。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术采取的技术方案是：一种高品质海上石油建设用钢板，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.04～0.06%，Si：0.10～0.30%，Mn：1.55～1.65%，P≤0.005%，S≤0.003%，Ni≤0.30%，Cr：1.30～1.50%，Al：0.020～0.030%，Cu:0.05～0.15%，N≤0.005%，H≤0.0002%，Nb：0.015～0.025%，其余为铁和不可避免的杂质。
[0006]所述钢板最大厚度为120mm；TMCP交货状态的钢板组织为铁素体+贝氏体+珠光体，晶粒度达到9.5～10级。
[0007]所述钢板TMCP交货状态力学性能指标为屈服强度≥400MPa，抗拉强度≥540MPa，屈强比≤0.85，延伸率≥20%，
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60℃横向平均冲击功≥150J；7.5%拉伸应变+250℃时效处理后，
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40℃1/4处横向平均冲击功≥100J，厚拉断面收缩率≥40%，D=3a，180
°
冷弯良好，
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10℃时CTOD值≤0.33mm,表面硬度≤190HB。
[0008]上述高品质海上石油建设用钢板的生产方法，包括冶炼、保护浇铸、双机架TMCP控制轧制工序。
[0009]所述冶炼工序，利用石灰、铝线对终渣改质，加强对熔池的搅拌促使熔渣的流动性，使炉渣泡沫化，形成高碱度白渣，白渣pH值控制在3.0～4.0，钢水有害元素P≤0.005%，S≤0.003%，N≤0.005%，H≤0.0002%，有利的降低钢种有害元素含量，提高钢质纯净度和钢板内部组织致密性。
[0010]所述保护浇铸工序采用动态轻压下，连铸坯中心压下区间中心线固相率fs:0.30～0.70，固液两相区温度控制在70℃～120℃，压下率2.2～4.0mm/m，压下速率1.4～2.0mm/min。
[0011]所述双机架TMCP控制轧制工序，粗轧阶段不限温度、单道次压下量≥30mm，全程闭水作业，晾钢厚度=成品厚度+100～150mm；精轧阶段晾温过程喷淋水雾，增加辊道摇摆，降温速度20～30℃/min；精轧轧制温度≤800℃，轧后入水冷却，钢板返红温度630～650℃。
[0012]采用上述技术方案所产生的有益效果在于：（1）本专利技术采用超低碳低合金的成分设计，有效的降低焊接裂纹敏感性和贵重合金成本，同时控制Cr元素含量，添加适量Cu元素，有效改善钢板的耐海水腐蚀性能、提高钢板强度和抗层状撕裂性能。（2）本专利技术高纯净冶炼、动态轻压下保护浇铸方法，有利的降低钢种有害元素含量，提高钢质纯净度和钢板内部组织致密性。（3）本专利技术方法采用双机架TMCP工艺控制，钢板组织为铁素体+贝氏体+珠光体，晶粒度细小均匀，达到9.5～10级，具有稳定的综合性能。
[0013]本专利技术生产的超低碳低合金海上石油建设用钢板，力学性能指标：屈服强度≥400MPa，抗拉强度≥540MPa，屈强比≤0.85，延伸率≥20%，
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60℃横向平均冲击功≥150J；7.5%拉伸应变+250℃时效处理后，
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40℃1/4处横向平均冲击功≥100J，厚拉断面收缩率≥40%，D=3a，180
°
冷弯良好，
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10℃时CTOD值≤0.33mm,表面硬度≤190HB。本专利技术钢板具有高韧性、低屈强比、耐腐蚀、抗层状撕裂、可焊接性能优良的综合性能，可实现国内产品的替代进口。
具体实施方式
[0014]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。
[0015]实施例1本实施例高品质海上石油建设用钢板的生产方法，包括冶炼、保护浇铸、双机架TMCP控制轧制工序。采用下述工艺方法生产而成：（1）冶炼工序：高纯净冶炼，利用石灰、铝线对终渣改质，加强对熔池的搅拌促使熔渣的流动性，使炉渣泡沫化，形成高碱度白渣，白渣pH值控制在4.0，添加合金Cr：1.40，钢水有害元素控制P：0.005%，S：0.003%，N：0.004%，H：0.0001%。
[0016]（2）保护浇铸工序：采用动态轻压下，连铸坯中心压下区间中心线固相率fs:0.50控制区域内，固液两相区温度100℃，压下率3.0mm/m、压下速率1.6mm/min。
[0017]（3）双机架TMCP控制轧制工序：粗轧机采用不限温度、单道次压下量40mm轧制，全程闭水作业。晾钢厚度270mm转精轧机，晾钢过程喷淋水雾降温，增加辊道摇摆，降温控制25℃/min；精轧机控制轧制温度为800℃，轧后及时入水冷却，钢板返红温度650℃。
[0018]实施例2本实施例高品质海上石油建设用钢板的生产方法，包括冶炼、保护浇铸、双机架TMCP控制轧制工序。采用下述工艺方法生产而成：（1）冶炼工序：高纯净冶炼，利用石灰、铝线对终渣改质，加强对熔池的搅拌促使熔渣的流动性，使炉渣泡沫化，形成高碱度白渣，白渣pH值控制在4.0，添加合金Cr：1.45%,钢水有害元素控制P：0.004%，S：0.002%，N：0.003%，H：0.00008%。
[0019]（2）保护浇铸工序：采用动态轻压下，连铸坯中心压下区间中心线固相率fs:0.55控制区域内，固液两相区温度控制110℃，压下率4.0mm/m、压下速率1.5mm/min。
[0020]（3）双机架TMCP控制轧制工序：粗轧机采用不限温度、单道次压下量35mm轧制，全程闭水作业。凉钢厚度250mm转精轧机，凉温过程喷淋水雾降温，增加辊道摇摆，降温控制25
℃/min；精轧机控制轧制温度为800℃，轧后及时入水冷却，钢板返红温度640℃。
[0021]实施例3本实施例高品质海上石油建设用钢板的生产方法，包括冶炼、保护浇铸、双机架TMCP控制轧制工序。采用下述工艺方法生产而成：（1）冶炼工序：高纯净冶炼，利用石灰、铝线对终渣改质，加强对熔池的搅拌促使熔渣的流动性，使炉渣泡沫，形成高碱度白渣，白渣pH值控制在3.4，添加合金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高品质海上石油建设用钢板，其特征在于，所述钢板的化学成分组成及质量百分含量为：C：0.04～0.06%，Si：0.10～0.30%，Mn：1.55～1.65%，P≤0.005%，S≤0.003%，Ni≤0.30%，Cr：1.30～1.50%，Al：0.020～0.030%，Cu:0.05～0.15%，N≤0.005%，H≤0.0002%，Nb：0.015～0.025%，其余为铁和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的高品质海上石油建设用钢板，其特征在于，所述钢板最大厚度为120mm；TMCP交货状态的钢板组织为铁素体+贝氏体+珠光体，晶粒度达到9.5～10级。3.根据权利要求1或2所述的高品质海上石油建设用钢板，其特征在于，所述钢板TMCP交货状态力学性能指标为屈服强度≥400MPa，抗拉强度≥540MPa，屈强比≤0.85，延伸率≥20%，
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60℃横向平均冲击功≥150J；7.5%拉伸应变+250℃时效处理后，
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40℃1/4处横向平均冲击功≥100J，厚拉断面收缩率≥40%，D=3a，180
°
冷弯良好，
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10℃时C...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘印子，赵国昌，李杰，龙杰，林明新，刘生，张海军，程含文，张萌，谢东，石莉，李媛媛，李肖，
申请(专利权)人：舞阳新宽厚钢板有限责任公司，
类型：发明
国别省市：