一种塑性优异的低温船用钢板及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种塑性优异的低温船用钢板及其制造方法，所述低温船用钢板主要化学成分按质量百分数为：C：0.08%～0.16%，Si：0.15%～0.25%，Mn：0.80%～1.50%，P≤0.012%，S≤0.002%，Als：0.020%～0.070%，N≤0.0040%，Ti：0.005%～0.020%，Nb：≤0.03%，Ceq≤0.40%，其余为Fe和不可避免的杂质。本发明专利技术制造方法采用TMCP工艺，包括铸坯加热、两阶段控制轧制以及控制冷却，冷却阶段为缓冷

【技术实现步骤摘要】
一种塑性优异的低温船用钢板及其制造方法


[0001]本专利技术属于钢铁冶金领域，涉及一种塑性优异的低温船用钢板及其制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着海上环保要求的日趋严峻，海上碰撞事故造成的油气和燃料泄露受到人们的特别重视。尽管船舶在燃料箱、货液货仓等重要部位都采设计采用双壳结构进行加固，但是这样不仅提高了材料的使用量，同时增加了船舶自身的重量，降低了航运效率，增加了运营成本。
[0003]为此，采用一种塑性优异的船用钢板不但可以有效提高钢板在碰撞变形过程中吸收的能量，有效提高船舶航行的安全性，而且能尽量避免尤其船舶碰撞引起的燃料以及货物泄露导致的环境污染问题。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术提出一种塑性优异的低温船用钢板的制造方法，在不改变图纸、不改变现有焊接、加工方式，不增加额外成本的情况下，提升船舶航行的安全性，以满足安全、绿色的高效率的航运需求。
[0005]一种塑性优异的低温船用钢板的制造方法，其特征在于采用TMCP工艺生产，包括：铸坯加热：加热温度为1150
±
20℃，加热时间为（0.8~1.5）H min，H为铸坯厚度；控制轧制：采用两阶段轧制，包括再结晶区轧制和未再结晶区轧制，再结晶区轧制道次变形量≥30mm，累积压下率≥50%；未再结晶区开轧温度≤950℃，未再结晶区轧制累计变形量≥40%，终轧温度控制在780
±
20℃；控制冷却：轧后采用缓冷
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加速冷却
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缓冷的三段式冷却方式。
[0006]优选地，控制冷却第一阶段采用空冷至720
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20℃，第二阶段采用水冷的加速冷却模式至540
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20℃，冷却速度5~20℃/s，第三阶段采用空冷至室温。
[0007]本专利技术还提出根据上述方法生产的一种塑性优异的低温船用钢板，其特征在于按质量百分比计，其化学成分为：C：0.08%～0.16%，Si：0.15%～0.25%，Mn：0.80%～1.60%，P≤0.012%，S≤0.002%，Als：0.020%～0.070%，N≤0.0040%，Ti：0.005%～0.020%，Nb：≤0.03%，Ceq≤0.40%，其余为Fe和不可避免的杂质；组织为铁素体+贝氏体的两相组织，两相组织尺寸均匀细小且层状交替分布。
[0008]优选地，铁素体晶粒度10~12级，贝氏体含量10~30%。
[0009]优选地，屈服强度＞355MPa，抗拉强度＞490MPa，
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60 ℃冲击功＞200J，断后延伸率＞33%。
[0010]本专利技术的有益效果：本专利技术采用TMCP工艺生产，通过调控组织类型实现优异的塑性，生产的钢板软相铁素体和硬相贝氏体两相组织尺寸均匀细小且层状交替分布，在保证低温船用钢板强度和韧性的同时，延伸率较同级别船板提升50%以上。
[0011]本专利技术较同级别船板不增加合金成本，不需要复杂生产工艺，适合批量生产。
[0012]本专利技术涉及船板综合性能良好，优异的强韧性和焊接性满足大型船舶建造的要求，同时优异的塑性可大幅提高抵抗碰撞的性能，提高安全性。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的塑性优异的低温船用钢板金相组织示图；图2是普通E36船板金相组织示图；图3是普通F36船板金相组织示图。
具体实施方式
[0014]实施例1本实施例提供一种塑性优异的船用低温钢板，该钢板的化学成分按质量百分数为：C：0.095%，Si：0.20%，Mn：1.55%，P：0.010%，S：0.0008%，Als：0.028%，N：0.0040%，Ti：0.010%，Nb：0.005%，Ceq：0.34%，其余含量为Fe及不可避免的杂质。
[0015]上述低温钢板的制备方法，包括如下步骤：将260mm铸坯加热到1130℃，保温320min，进行两阶段控制轧制，再结晶区轧制温度为1050℃；待温坯厚度80mm，道次变形量32mm，未再结晶区轧制的开轧温度为900℃，终轧温度为800℃，轧后钢板为28mm，轧后采用空冷到735℃进行水冷，水冷速度为10~15℃/s,返红温度为560℃，然后空冷至室温。
[0016]实施例2本实施例提供一种塑性优异的船用低温钢板，该钢板的化学成分按质量百分数为：C：0.12%，Si：0.22%，Mn：1.25%，P：0.011%，S：0.0010%，Als：0.031%，N：0.0028%，Ti：0.012%，Nb：0.011%，Ceq：0.33%，其余含量为Fe及不可避免的杂质。
[0017]上述低温钢板的制备方法，包括如下步骤：将150mm铸坯加热到1150℃，保温135min，进行两阶段控制轧制，再结晶区轧制温度为1030℃；待温坯厚度60mm，道次变形量30mm，未再结晶区轧制的开轧温度为913℃，终轧温度为792℃，轧后钢板为16mm，轧后采用空冷到725℃进行水冷，水冷速度为6~13℃/s,返红温度为520℃，然后空冷至室温。
[0018]实施例3本实施例提供一种塑性优异的船用低温钢板，该钢板的化学成分按质量百分数为：C：0.08%，Si：0.21%，Mn：1.35%，P：0.008%，S：0.0012%，Als：0.053%，N:0.0032%，Ti：0.012%，其余含量为Fe及不可避免的杂质。
[0019]上述低温钢板的制备方法，包括如下步骤：将150mm铸坯加热到1140℃，保温184min，进行两阶段控制轧制，再结晶区轧制温度为1020℃；待温坯厚度60mm，道次变形量30mm，未再结晶区轧制的开轧温度为890℃，终轧温度为760℃，轧后钢板为16mm，轧后采用弱冷，冷速为1~3℃/s，返红温度为600℃，然后空冷至室温。
[0020]实施例船板和普通E36、F36船板性能对比见表1。
[0021]表1实施例和普通F36船板性能对比
项目工艺ReH/MPaRm/MPaA/%
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40℃横向冲击/J
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60℃横向冲击/J实施例实施例137050236298/330/297254/236/211实施例实施例241251134312/305/306187/215/255对比例普通E3639852928141/99/10827/16/100对比例普通F3642554423.5139/201/184154/88/126图1为实施例1的钢板金相组织示图 ，可以看出，钢板组织为铁素体+贝氏体，钢板晶粒度为10~12级，贝氏体含量15%。铁素体软相为基体且组织细小，同时生成了一定量的硬相贝氏体，两相组织既能保证强度，又不会引起严重的韧性恶化，同时两相均匀分布，还保证了优异的塑性。
[0022]图2为对比例1普通E36船板金相组织示图 ，可以看出，对比例中组织为铁素体+珠光体组织，贝氏体含量较低，因珠光体比例较高，可保证其强度。铁素体晶粒度为8~9.5级，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种塑性优异的低温船用钢板的制造方法，其特征在于采用TMCP工艺生产，包括：铸坯加热：加热温度为1150
±
20℃，加热时间为（0.8~1.5）H min，H为铸坯厚度；控制轧制：采用两阶段轧制，包括再结晶区轧制和未再结晶区轧制，再结晶区轧制道次变形量≥30mm，累积压下率≥50%；未再结晶区开轧温度≤950℃，未再结晶区轧制累计变形量≥40%，终轧温度控制在780
±
20℃；控制冷却：轧后采用缓冷
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加速冷却
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缓冷的三段式冷却方式。2.根据权利要求1所述的一种塑性优异的低温船用钢板的制造方法，其特征在于控制冷却第一阶段采用空冷至720
±
20℃，第二阶段采用水冷的加速冷却模式至540
±
20℃，冷却速度5~20℃/s，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓雪，赵晋斌，武会斌，王恩茂，陈林恒，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：