低成本高韧性高焊接性高强船板制造技术

本发明专利技术提供了一种低成本高韧性高焊接性高强船板，所述船板化学成分重量百分比Wt为C：0.06～0.10％，Si：0.15～0.40％，Mn：1.35～1.50％，P≤0.020％，S≤0.008％，Nb：0.025～0.040％，Ti：0.018～0.020％，Alt：0.020～0.040，N≤0.006，余量为Fe和不可避免的微量元素。本发明专利技术具有较好的综合性能。本发明专利技术具有较好的综合性能。本发明专利技术具有较好的综合性能。

【技术实现步骤摘要】
低成本高韧性高焊接性高强船板
[0001]本申请为分案申请，母案为：申请号：202210128232X，申请日：2022.02.11，专利技术名称：低成本高韧性高焊接性高强船板及其制备方法。


[0002]本专利技术涉及轧钢领域，具体涉及船舶及海洋工程用结构钢生产领域，尤其是一种低成本高韧性高焊接性高强船板。

技术介绍

[0003]随着大型船舶的发展，大型化、高层化和复杂化的船体焊接结构需求量不断提升，对船舶用钢的强度、塑韧性、焊接性和低温韧性的要求越来越高。高强船板钢主要用于制造远洋，沿海和内河航运船舶的船体、甲板等。因此，对材料的要求也愈加苛刻，如具有优良强韧性、可焊性、应变时效敏感性和性能均匀性。传统的高强船板以中碳+合金元素(如Mn、Nb、Ti、Ni、Cr和Mo等)+控制轧制+热处理工艺为主，虽然组织可以均匀化，低温韧性得到改善，但碳当量高，焊接性差，生产周期长，成本高。
[0004]随着控轧控冷技术的发展，逐步开发出低C+Mn+Al+Ti或低C+Mn+Nb+V+Ti+Ni或低碳+Mn+Nb+V+Ti或低碳+Mn+Nb+V等成分体系的控轧控冷工艺，虽然能获得较好的焊接性和强韧性，但是合金成本高或控制难度大或厚规格钢板内部性能难以保证。且以上方式得到的组织为主要为块状铁素体+珠光体或是多边形铁素体+珠光体，综合性能的提升具有局限性。
[0005]综上所述，现有技术中存在以下问题：目前的船舶用钢的强度、塑韧性、焊接性和低温韧性较差，或者成本高、生产难以控制。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种低成本高韧性高焊接性高强船板及其制备方法，以具有较好的综合性能，和较低的生产成本。
[0007]为此，本专利技术提出一种低成本高韧性高焊接性高强船板制备方法，所述低成本高韧性高焊接性高强船板制备方法包括：
[0008]所述船板化学成分重量百分比Wt为C：0.06～0.10％，Si：0.15～0.40％，Mn：1.35～1.50％，P≤0.020％，S≤0.008％，Nb：0.025～0.040％，Ti：0.018～0.020％，Alt：0.020～0.040，N≤0.006余量为Fe和不可避免的微量元素；
[0009]所述低成本高韧性高焊接性高强船板制备方法的工艺路线包括以下步骤：铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、全程保护浇铸、板坯加热、除鳞、粗轧、精轧、预矫、轧后控冷(采用超快速冷却)、矫直、空冷、钢板检查。
[0010]进一步的，所述粗轧：采用纵横纵的连续轧制方式，粗轧终轧温度≥1000℃，中间道次的单道次压下量≥20mm，开坯厚度为成品厚度的2～3.5倍。
[0011]进一步的，所述精轧：低温段轧制，累积压下率＞65％，精轧开轧温度900℃～950
℃，终轧温度810℃～850℃。连续轧制，道次间不得停留降温。
[0012]进一步的，所述的超快速冷却,开冷温度≥730℃，返红温度580℃～630℃，冷却速度13℃/S～35℃/S。
[0013]进一步的，根据返红温度开启冷却水组数，采用分段冷却或后段冷却、低的钢板运行速度、高水流量、高水压冷却策略，使钢板表面层形成仿晶型F+GB同时，加大厚度方向的冷却均匀性，以减轻减少带状组织。
[0014]进一步的，板坯连铸：浇注过程保持恒拉速；使用动态轻压下，压下区间0.5～1.2，压下量5.0
㎜
。
[0015]进一步的，LF钢水精炼处理：最后一次合金化后必须保证3min以上的中等强度吹氩或强吹氩时间，TiFe须在造好白渣或透明玻璃渣或浅墨绿色渣后加入。
[0016]进一步的，RH钢水精炼处理：镇静时间18min～35min。
[0017]本专利技术还提供一种低成本高韧性高焊接性高强船板，所述船板化学成分重量百分比Wt为C：0.06～0.10％，Si：0.15～0.40％，Mn：1.35～1.50％，P≤0.020％，S≤0.008％，Nb：0.025～0.040％，Ti：0.018～0.020％，Alt：0.020～0.040，N≤0.006余量为Fe和不可避免的微量元素；碳当量CEV≤0.34，表层仿晶型F+GB占比达钢板厚度的28％。
[0018]进一步的，所述船板厚度为6
‑
50mm。
[0019]专利技术所得的一种低成本高韧性高焊接性高强船板，碳当量CEV≤0.34，表层仿晶型F+GB占比达钢板厚度的28％。屈服强度ReH为474～490MPa，抗拉强度Rm为550～580MPa，断后伸长率A为24.0～27.0％，
‑
60℃的V型冲击功(纵向)AKV2为190～323J，横向V型冲击功AKV2为170J～297J，冷弯合格，Z向性能40％～73％，
‑
60℃应变时效冲击功(纵向)AKV2为120～230J，钢板具有较好的综合性能。
[0020]本专利技术无需添加Ni或V或Cr或Mo等元素，无需后续热处理工艺，通过成分及控轧控冷工艺的设计和优化，形成仿晶型F+GB+PF+AF+P组织(F为铁素体，P为珠光体，GB为粒状贝氏体，AF为针状铁素体)，获得良好的综合性能，实现该产品的稳定生产。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例1的船板的表层金相组织低倍照片；表层为仿晶型F+GB，仿晶层厚14mm；
[0022]图2为本专利技术实施例1的船板的表层金相组织高倍照片；
[0023]图3为本专利技术实施例1的船板厚度四分之一处的金相组织照片；主要为：F+AF+PF+少量P；
[0024]图4为本专利技术实施例1的船板心部金相组织照片；心部未见F或P带状组织，B偏析带0.5级；
[0025]图5为本专利技术实施例1的船板中心金相组织照片；金相组织为：F+GB+P
[0026]图6为本专利技术实施例2的船板表层金相组织低倍照片；表层为仿晶型F+GB，仿晶层厚2.5mm；
[0027]图7为本专利技术实施例2的船板表层的金相组织高倍照片；图8为本专利技术实施例2船板厚度四分之一处的金相组织照片；主要为：F+PF+少量P，
[0028]图9为本专利技术实施例1的船板心部金相组织照片；心部未见F或P带状组织，B偏析带
0.5级；
[0029]图10为本专利技术实施例1的船板中心金相组织照片；金相组织为：F+GB+P；
[0030]图11为本专利技术实施例5的船板表层金相组织照片；
[0031]图12为本专利技术实施例5的船板心部金相组织照片；
[0032]图13为实施例2的船板焊接拉伸断裂位置照片或示意图；焊接拉伸断裂位置位于焊接处之外(焊接拉伸断裂位置距离焊接处28.7mm)；
[0033]图14为实施例2的船板焊接接头不同位置冲击断口形貌照片。
具体实施方式
[0034]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术。本专利技术提供一种低成本高韧性高焊接性高强船板及其制备方法。产品的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本高韧性高焊接性高强船板，其特征在于，采用低成本高韧性高焊接性高强船板制备方法，所述低成本高韧性高焊接性高强船板制备方法的工艺路线包括以下步骤：铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、全程保护浇铸、板坯加热、除鳞、粗轧、精轧、预矫、轧后控冷、矫直、空冷、钢板检查，其中，采用超快速冷却进行轧后控冷；所述船板化学成分重量百分比为C：0.06～0.10％，Si：0.15～0.40％，Mn：1.35～1.50％，P≤0.020％，S≤0.008％，Nb：0.025％～0.040％，Ti：0.015％～0.020％，Alt：0.020～0.040，N≤0.006％，余量为Fe和不可避免的微量元素；碳当量CEV≤0.34，表层仿晶型F+GB占比达钢板厚度的28％。2.如权利要求1所述的低成本高韧性高焊接性高强船板，其特征在于，所述船板厚度为6
‑
50mm。3.如权利要求1所述的低成本高韧性高焊接性高强船板，其特征在于，所述船板化学成分重量百分比为C：0.06％～0.0897％，Si：0.15％～0.40％，Mn：1.35％～1.50％，P≤0.020％，S≤0.008％，Nb：0.025％～0.0379％，Ti：0.015％～0.0171％，Alt：0.020％～0.040％，N≤0.006％。4.如权利要求1所述的低成本高韧性高焊接性高强船板，其特征在于，粗轧：采用纵横纵的连续轧制方式，高温快轧和大压下量进行奥氏体再结晶轧制，使变形传递到坯料心部；开轧温度1110～1170℃，粗轧终轧温度≥1000℃，中间道次的单道次压下量≥20mm；开坯厚度为成品厚度的2～3倍。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖娟，叶姜，李磊，朱鹏宇，杨跃标，钱学海，袁勤攀，王能会，廖桓萱，甘雯雯，潘刚，
申请(专利权)人：广西柳钢华创科技研发有限公司，
类型：发明
国别省市：