一种FH32-HD50高延性船板钢及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种FH32

【技术实现步骤摘要】
一种FH32
‑
HD50高延性船板钢及其制备方法


[0001]本专利技术属于船板钢开发
，具体涉及一种FH32
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HD50高延性船板钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，世界各国造船业和海洋石油产业高速发展，船舶的产量和需求量日益增加，船舶的大型化、高速化和自动化已成为造船业的发展方向。随着海运经济的蓬勃发展，船舶规模持续扩大，船舶航速不断提高，通航环境日趋复杂，导致海上交通事故高发，严重威胁了人们的生命财产安全。事故种类分析显示，海上交通事故以碰撞、触碰和搁浅为主，其中，碰撞事故造成的损害最为严重。为了提高船舶在海上事故中的安全性，国际海事组织(IMO)出台的环保和安全方面的新标准、新规范和新公约的实施，对船舶企业提出了更高的要求，也对船板钢的质量提出了更为严格的标准，船舶工业高端船型用钢占比会逐步增多。
[0003]此前针对运输LNG(液化天然气)、LPG(液化石油气)的气体运输船及原油油轮触礁或受到撞击后，装载物外泄造成环境污染的问题，常采用双重船壳等方法从船体结构层面加以应对。
[0004]除此之外，在保证钢板强度的同时，可以使用高延性(Higher
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Ductility，HD)钢板提高撞击时吸收的碰撞能量，以此来提高碰撞的安全性。
[0005]多相组织在塑性变形过程中，软硬相之间相互配合，软相的铁素体优先发生屈服，保证了材料具有良好的塑性；在随后的变形过程中，硬相的珠光体又可以起到提高强度的作用。通过优化软硬相的体积分数和尺寸，控制硬相的分布，可获得较好的强塑性匹配。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的：针对现有的船舶碰撞问题，旨在提供一种FH32
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HD50高延性船板钢的制备方法，获得强度和塑性匹配度好的船板钢，在不增加船舶重量的情况下，提高船舶的抗碰撞性能。
[0007]本专利技术的一种FH32
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HD50高延性船板钢的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
[0008]步骤1：将按照成分设计熔炼并铸好的钢坯，以10℃/s的速度加热至1150～1200℃，保温1～2h；
[0009]步骤2：钢坯出炉后随即进行多道次粗轧，单道次采用≥20％的压下率，累积压下率≥50％，粗轧终轧温度>1000℃，得到厚度不低于2倍成品厚度的中间坯；
[0010]步骤3：中间坯待温后进行多道次精轧，精轧开轧温度为920～930℃，单道次采用≥16％的压下率，累积压下率≥40％，终轧温度控制在820～860℃；
[0011]步骤4：随即对钢板进行弛豫
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层流冷却
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空冷的三段式冷却：第一阶段轧后弛豫至700～740℃，第二阶段层流冷却至600～650℃，冷却速度6～15℃/s，随后第三阶段空冷至室温，完成FH32
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HD50高延性船板钢的制备。
[0012]优选地，所述步骤1中，钢坯的厚度为60～150mm。
[0013]优选地，所述步骤2中，粗轧阶段属于奥氏体再结晶区轧制，粗轧阶段道次数为2～3道次，单道次压下率为20～35％，中间坯厚度为25～75mm。
[0014]优选地，所述步骤3中，精轧阶段属于奥氏体未再结晶区轧制，精轧阶段道次数为2～3道次，单道次压下率为16～34％，成品钢板厚度为12～34mm。
[0015]本专利技术进一步提供了根据上述方法制备的一种FH32
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HD50高延性船板钢，其特征在于所述船板的钢化学成分按质量百分数为：C：0.06～0.10％，Mn：1.20～1.60％，Si：0.20～0.26％，Ni：0.07～0.10％，Alt：0.03～0.05％，Ti：0.008～0.013％，Nb：0.01～0.03％，P≤0.02％，S≤0.01％，Ceq≤0.36％，其余为Fe和不可避免的杂质；所述船板钢组织为铁素体
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珠光体组织，铁素体和珠光体两相硬度差为24～35HV，其中软相铁素体体积分数为74～80％，硬相珠光体体积分数为20～26％，铁素体平均晶粒尺寸为16～20μm。
[0016]优选地，所述船板钢的屈服强度为332～356MPa，抗拉强度为474～490MPa，
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60℃冲击功为194～333J，断后延伸率为36.6～37.7％。
[0017]本专利技术一种FH32
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HD50高延性船板钢的生产标准及性能检测方法，参考美国ABS船级社的《MATERIAL REQUIREMENTS FOR HIGHER
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DUCTILITY HULL STRUCTURAL STEEL PLATES AND SECTIONS》指南。
[0018]本专利技术提供的上述制备方法，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0019]本专利技术的FH32
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HD50高延性船板钢的制备方法采用较高的终轧温度降低了轧机的负荷，弛豫
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层流冷却
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空冷的三段式冷却方法，使制备的船板钢具有较大硬度差的软相铁素体和硬相珠光体组织，优化了软硬相的体积分数和尺寸及硬相的分布，使船板钢强度和塑性皆良好，且沿厚度方向组织性能均匀，提高了船舶的抗碰撞性。船板钢采用低碳微合金成分设计，生产成本较低，钢板性能优异，具有良好的低温冲击韧性，且兼具高强度高塑性的特点，同时碳当量Ceq≤0.36％，具有良好的焊接性能。
附图说明
[0020]图1为实施例1FH32
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HD50高延性船板钢的制备工艺图；
[0021]图2为实施例1FH32
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HD50高延性船板钢的应力
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应变曲线；
[0022]图3为实施例1FH32
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HD50高延性船板钢的拉伸断口形貌；
[0023]图4为实施例1FH32
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HD50高延性船板钢的典型金相组织。
具体实施方式
[0024]为了更好地解释本专利技术的FH32
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HD50高延性船板钢的制备方法，下面将结合附图及优选实施例进行详细描述。
[0025]实施例1
[0026]12mm厚FH32
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HD50高延性船板钢的制备方法，其化学成分及质量百分数如表1所示，具体步骤如下：
[0027]步骤1：将按照成分设计熔炼并铸好的60mm厚钢坯，以10℃/s的速度加热至1200℃，保温1h；
[0028]步骤2：加热并保温一定时间的钢坯出炉后随即进行3道次粗轧，3道次依次为：60mm
→
48mm
→
38mm
→
30mm，累积压下率为50％，粗轧终轧温度为1080℃，得到30mm厚的中间
坯；
[0029]步骤3：中间坯待温后进行3道次精轧，3道次依次为：30m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FH32
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HD50高延性船板钢的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：将按照成分设计熔炼并铸好的钢坯，以10 ℃/s的速度加热至1150~1200 ℃，保温1~2 h；步骤2：钢坯出炉后随即进行多道次粗轧，单道次采用≥20%的压下率，累积压下率≥50%，粗轧终轧温度>1000 ℃，得到厚度不低于2倍成品厚度的中间坯；步骤3：中间坯待温后进行多道次精轧，精轧开轧温度为920~930 ℃，单道次采用≥16%的压下率，累积压下率≥40%，终轧温度控制在820~860 ℃；步骤4：随即对钢板进行弛豫
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层流冷却
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空冷的三段式冷却：第一阶段轧后弛豫至700~740 ℃，第二阶段层流冷却至600~650 ℃，冷却速度6~15 ℃/s，随后第三阶段空冷至室温，完成FH32
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HD50高延性船板钢的制备。2.根据权利要求1所述的FH32
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HD50高延性船板钢的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，钢坯的厚度为60~150 mm。3.根据权利要求1所述的FH32
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HD50高延性船板钢的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，粗轧阶段属于奥氏体再结晶区轧制，粗轧阶段道次数为2~3道次，单道次压下率为20~35%，中间坯厚度为25~75 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓雪，王恩茂，赵晋斌，武会斌，刘金旭，陈林恒，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：