一种耐腐蚀性超高强度海洋平台用钢及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种耐腐蚀性超高强度海洋平台用钢及其制备方法，钢中C的含量小于或等于0.18wt％，S i的含量小于或等于0.55wt％，Mn的含量小于或等于1.60wt％，P的含量小于或等于0.02wt％，S的含量小于或等于0.02wt％，N的含量小于或等于0.02wt％，Cr的含量为0.30～0.36wt％，Mo的含量为0.11～0.12wt％，Nb的含量为0.05～0.06wt％，T i的含量为0.01～0.02wt％，Ce的含量为0.001～0.002wt％，余量为Fe。本发明专利技术可以解决现有FH460海洋平台用钢耐腐蚀性不理想等问题。耐腐蚀性不理想等问题。耐腐蚀性不理想等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种耐腐蚀性超高强度海洋平台用钢及其制备方法


[0001]本专利技术涉及海洋平台用钢
具体地说是一种耐腐蚀性超高强度海洋平台用钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]海洋平台是连接海洋与陆地的重要通道，然而，在海洋环境中材料腐蚀问题是海洋资源开发与海上交通运输的一大难题，由于海洋平台常年处于海上大气、盐雾、干湿交替、全浸等的恶劣环境中，导致腐蚀更加严重。因此，海洋平台用钢研发要求极为苛刻，不仅具有高强度、高韧性、很好的抗冲击性能、还要具有良好的耐腐蚀性能。
[0003]在保证海洋平台用钢具有良好的综合力学性能前提下，为了提高它的耐腐蚀性能，需要在钢中添加大量的贵金属如Cu、Cr、Ni等元素，增加了钢的生产成本。当前，有大量研究表明稀土元素添加到钢中可以提高耐腐蚀性能，如果在海洋平台用钢中添加稀土元素代替贵金属，使其在保证力学性能的前提下，提高耐腐蚀性能，为企业生产节约大量的成本。FH460钢具有高强韧性，是海洋平台用钢的重要组成部分，因此，开发出一种既有显著的力学性能还具有好的耐蚀性能的高性价比的稀土微合金化海洋平台用FH460钢具有十分重要的意义。
[0004]目前，大多数研究学者普遍加入的稀土量很高(30～1200ppm)，尽管可以提高钢的耐腐蚀性，但容易生成大量的大颗粒稀土夹杂物，恶化钢的冲击性能。因此，在保证高强度海洋平台用钢综合力学性能的前提下，在钢中添加微量稀土元素(小于20ppm)用以提高其耐腐蚀性能具有实际应用价值。但在稀土元素添加量较低的情况下，如何才能制备得到耐腐蚀性超高强度的海洋平台用FH460钢仍未得到解决。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种耐腐蚀性超高强度海洋平台用钢及其制备方法，以提高现有FH460海洋平台用钢耐腐蚀性不理想等问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种耐腐蚀性超高强度海洋平台用钢，C的含量小于或等于0.18wt％，Si的含量小于或等于0.55wt％，Mn的含量小于或等于1.60wt％，P的含量小于或等于0.02wt％，S的含量小于或等于0.02wt％，N的含量小于或等于0.02wt％，Cr的含量为0.30～0.36wt％，Cr可以提高FH460钢的淬透性和耐腐蚀性，但含量太高会导致产生的碳化物会聚积在晶界恶化钢的塑性；Mo的含量为0.11～0.12wt％，Mo的作用与Cr类似，也是强碳化物形成元素，可以提高钢的淬透性，但含量太高产生的碳化物会恶化钢的塑性，另外Mo元素是贵重金属，含量太高造成生产成本升高；Nb的含量为0.05～0.06wt％，Nb是细化晶粒最有效的元素，另外可以扩大奥氏体相区，有利于提高其塑性；Ti的含量为0.01～0.02wt％，Ti元素既是一种脱氧剂也是一种细化晶粒元素，与钢中的N元素结合形成的TiN可以阻碍钢的焊缝处晶粒长大，从而提高钢的焊接性能；Ce的含量为0.001～0.002wt％，余量为Fe。
[0008]上述耐腐蚀性超高强度海洋平台用钢，C的含量为0.06～0.08wt％，C含量在上述范围内能够有效提高钢的低温冲击韧性；Si的含量为0.18～0.22wt％，Si元素是强碳化物形成元素，也是脱氧剂，含量太高会恶化钢的低温冲击韧性；Mn的含量为1.55～1.65wt％，Mn元素可以提高钢的淬透性，改善钢的热加工性能，含量太高会与钢中的S元素结合生成的MnS夹杂恶化钢的韧性；P的含量为0.010～0.012wt％，S的含量小于或等于0.002wt％，Cr的含量为0.34～0.356wt％，Mo的含量为0.116～0.119wt％，Nb的含量为0.053～0.056wt％，，Ti的含量为0.012～0.019wt％，Ce的含量为0.0013～0.0019wt％，余量为Fe。
[0009]上述耐腐蚀性超高强度海洋平台用钢，C的含量为0.072wt％，Si的含量为0.185wt％，Mn的含量为1.62wt％，P的含量为0.011wt％，P是钢中的有害元素，含量太高会使钢的冷脆性升高，恶化钢的低温冲击韧性；S的含量小于0.002wt％，S元素也是钢中的有害元素，含量太高会使钢的热脆性升高，恶化钢的热加工性能；Cr的含量为0.356wt％，Mo的含量为0.119wt％，Nb的含量为0.056wt％，Ti的含量为0.019wt％，Ce的含量为0.0019wt％，余量为Fe。
[0010]一种耐腐蚀性超高强度海洋平台用钢的制备方法，包括如下步骤：
[0011]步骤A：准备炼钢原料；
[0012]步骤B：将炼钢原料在真空感应炉中熔炼后浇铸，得到FH460坯料；FH460坯料中：C的含量小于或等于0.18wt％，Si的含量小于或等于0.55wt％，Mn的含量小于或等于1.60wt％，P的含量小于或等于0.02wt％，S的含量小于或等于0.02wt％，N的含量小于或等于0.02wt％，Cr的含量为0.30～0.36wt％，Mo的含量为0.11～0.12wt％，Nb的含量为0.05～0.06wt％,Ti的含量为0.01～0.02wt％，Ce的含量为0.001～0.002wt％，余量为Fe；
[0013]步骤C：将FH460坯料热轧，得到FH460热轧成品板；
[0014]步骤D：先将FH460热轧成品板进行淬火处理，然后进行回火处理；回火处理结束后即得到耐腐蚀性FH460超高强度海洋平台用钢。
[0015]上述耐腐蚀性FH460超高强度海洋平台用钢的制备方法，步骤A中，准备炼钢原料时，Fe元素的加入形式为纯铁和/或经抛丸处理后的优质废钢；Ce元素的加入形式为Ce含量为10wt％的Ce
‑
Fe中间合金；优质废钢经抛丸处理的目的是清理废钢表面氧化铁皮。
[0016]上述耐腐蚀性FH460超高强度海洋平台用钢的制备方法，步骤B中，熔炼温度为1550～1600℃，熔炼时间为40～50min。
[0017]上述耐腐蚀性超高强度海洋平台用钢的制备方法，步骤B中，熔炼温度为1560℃，熔炼时间为50min。
[0018]上述耐腐蚀性超高强度海洋平台用钢的制备方法，步骤C中，热轧的具体操作方法为以8℃/min的升温速率将FH460坯料加热至1220℃后保温90min；然后将FH460坯料以1180
±
15℃的开轧温度进行粗轧，得到中间坯；接着将中间坯以930
±
15℃的开轧温度进行精轧，终轧温度830
±
15℃，终冷温度650
±
15℃；中间坯的厚度为FH460热轧成品板的厚度的2～3倍。
[0019]上述耐腐蚀性超高强度海洋平台用钢的制备方法，步骤D中，淬火处理时：先将FH460热轧成品板以8～13℃/min的升温速率升温至880～910℃，保温30～40min后，置于15～20℃水中冷却至室温；淬火处理时，若淬火温度太高，则奥氏体晶粒过分长大，会降低钢的屈服强度，但若淬火温度太低则奥氏体转变不完全，淬火后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐腐蚀性超高强度海洋平台用钢，其特征在于，C的含量小于或等于0.18wt％，Si的含量小于或等于0.55wt％，Mn的含量小于或等于1.60wt％，P的含量小于或等于0.02wt％，S的含量小于或等于0.02wt％，N的含量小于或等于0.02wt％，Cr的含量为0.30～0.36wt％，Mo的含量为0.11～0.12wt％，Nb的含量为0.05～0.06wt％，Ti的含量为0.01～0.02wt％，Ce的含量为0.001～0.002wt％，余量为Fe。2.根据权利要求1所述的耐腐蚀性超高强度海洋平台用钢，其特征在于，C的含量为0.06～0.08wt％，Si的含量为0.18～0.22wt％，Mn的含量为1.55～1.65wt％，P的含量为0.010～0.012wt％，S的含量小于或等于0.002wt％，Cr的含量为0.34～0.356wt％，Mo的含量为0.116～0.119wt％，Nb的含量为0.053～0.056wt％，Ti的含量为0.012～0.019wt％，Ce的含量为0.0013～0.0019wt％，余量为Fe。3.根据权利要求3所述的耐腐蚀性超高强度海洋平台用钢，其特征在于，C的含量为0.072wt％，Si的含量为0.185wt％，Mn的含量为1.62wt％，P的含量为0.011wt％，S的含量小于0.002wt％，Cr的含量为0.356wt％，Mo的含量为0.119wt％，Nb的含量为0.056wt％，Ti的含量为0.019wt％，Ce的含量为0.0019wt％，余量为Fe。4.一种耐腐蚀性超高强度海洋平台用钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A：准备炼钢原料；步骤B：将炼钢原料在真空感应炉中熔炼后浇铸，得到FH460坯料；FH460坯料中：C的含量小于或等于0.18wt％，Si的含量小于或等于0.55wt％，Mn的含量小于或等于1.60wt％，P的含量小于或等于0.02wt％，S的含量小于或等于0.02wt％，N的含量小于或等于0.02wt％，Cr的含量为0.30～0.36wt％，Mo的含量为0.11～0.12wt％，Nb的含量为0.05～0.06wt％，Ti的含量为0.01～0.02wt％，Ce的含量为0.001～0.002wt％，余量为Fe；步骤C：将FH4...

【专利技术属性】
技术研发人员：董瑞峰，张肖雨，母志鹏，陈基权，雷元素，吴彦杰，张炜哲，李昀昊，张俊一，韩云健，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：