一种具有高延性的涂装用钢板及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种具有高延性的涂装用钢板及其生产方法，钢种成分包含C0.02

【技术实现步骤摘要】
一种具有高延性的涂装用钢板及其生产方法


[0001]本专利技术属于金属材料制备
，特别涉及到一种具有高延性的涂装用钢板及其生产方法。

技术介绍

[0002]国际上海上风电工程呈现由近海向远洋发展的趋势，未来漂浮式风电的建造需求将不断提高，比于传统海洋结构钢的服役环境更为恶劣，漂浮式风电基础结构长期受到海上风浪等交变应力作用，并有受到船体和海洋飘浮物等撞击的风险，对结构钢的抗冲撞、耐点蚀性能提出了较高的要求，类似的场景还包括深远海各类漂浮式、固定式海洋平台、远洋船舶等，这些海上装备及焊接节点产生的应力腐蚀问题也不容忽视。
[0003]我国的南海是海上风力资源最丰富的海域，是我国中长期重点海上风电资源开发的方向，然而这一海域也是全球范围内海洋环境最恶劣的海域之一，根据ISO9223分类标准，这种高湿热、高盐、高辐照地区，材料的腐蚀等级可以达到最高级C5级，在此环境下服役的水面船舶、地面建筑、装备设施、海上浮动平台与其他地区相比较，即使采取了腐蚀防护措施也会过早的发生严重的腐蚀。据统计，装备设施在南海地区服役的故障率是其他海域的3倍、大陆地区10倍左右。可以说一种材料适应了南海环境服役要求，也基本上可以适应我国全海域的材料需求，而如何兼顾成本和性能，是重要的命题。
[0004]申请号CN201710075154.0，名称“一种适合高温滨海环境的高耐蚀低合金钢”的专利技术专利，耐蚀性能优于Q235碳钢及其他耐候钢，由于采用了高Ni体系，并配合Cu、Mo等元素进行合金化，存在的问题是成本较高，且由于合金化和碳当量较高，焊接性能存在问题；此外这种体系钢存在应力腐蚀问题，且随着强度的提升，钢结构的氢致裂纹问题凸显，安全性存在较大隐患，且延伸率较低，仅为15％左右；同样的案例又如申请号CN201611097512.X，名称“一种耐高湿热海洋大气环境高强度耐候钢”的专利技术专利，以及申请号CN201611102046.X，名称“高强度耐高湿热海洋大气环境耐候钢及制备方法”的专利技术专利。
[0005]申请号CN202010044231.8，名称“一种耐高温高湿高盐雾海洋大气环境的耐候钢”的专利技术专利，采用低Ni高Cr的成分配方，延伸率较低仅为12％左右，无法适应海上抗碰撞的技术要求。上述研究均针对南海环境下，提高材料的耐蚀性展开，且存在成本高昂、焊接性差、延伸率尤其是对抗冲撞性能至关重要的均匀延伸率较低，面对以南海复杂海域特点的海洋风电为代表的海上浮式结构物抗冲撞性能尚无解决方案。
[0006]对于具有高延展性的抗碰撞钢，申请号201910999129.0，名称“具有高延展性的EH32级海洋工程用钢及钢板的制造方法”的专利技术专利，采用三阶段轧制工艺，控制铁素体和珠光体的比例，工艺复杂。申请号201810320311.4，名称“一种高延展性的EH40级船板钢及其制备方法”同样采用多阶段轧制以及多阶段水冷的工艺，工艺复杂且工业上不易实现；此外，上述专利均不具备海洋环境下抗大气腐蚀的能力。此外，对于一些环境极端恶劣的海岸建筑环境，不仅需要钢具有良好的耐蚀性，还需要钢和涂层体系，发挥耦合防腐蚀作用，提高长期服役安全性，以应对由于涂层的局部破损和局部老化带来的失效和腐蚀的危害。尚
无针对耐严苛海洋环境的涂层体系下应用的专用钢材。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种具有高延性的涂装用钢板及其生产方法，通过一种全新的成分体系设计及相应的生产工艺，开发的钢种同时兼顾了强韧性、焊接性、具有良好的抗碰撞性能，且具有较高的涂层耦合耐蚀能力，有效解决海洋环境下海洋装备面临的抗碰撞风险问题。
[0008]为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种具有高延性的涂装用钢板，钢种成分以重量百分比计包含C:0.02
‑
0.04wt％，Si：0.5
‑
0.7wt％，Mn:0.2
‑
0.4wt％，Mg：0.005
‑
0.01wt％，Ca：0.008
‑
0.015wt％，V：0.03
‑
0.05wt％，N：0.007
‑
0.01wt％，Cu：0.7
‑
1wt％，Ni：0.8
‑
1.2wt％，Mo：0.05
‑
0.1wt％，W：0.05
‑
0.1wt％，Re：0.02
‑
0.03wt％，Cr：0.6
‑
1wt％，REM：0.03
‑
0.05wt％，Sn：0.15
‑
0.2wt％，Ti：0.001
‑
0.005wt％，P：0.01
‑
0.015wt％，S：≤0.005wt％，余量的Fe及其他不可避免的杂质。
[0009]进一步地，钢板晶粒平均尺寸：30
‑
50μm，含有20
‑
25％低碳贝氏体+70
‑
80％块状铁素体组织，所述百分比为面积百分比；含有平均尺寸15
‑
25nm弥散析出的球状V(C、N)、WC、Mo2C、Fe3C纳米相，这些析出相的平均间距在1.2
‑
2μm；含有平均尺寸43
‑
65nm的Cu纳米相，相的平均间距在2
‑
2.5μm。
[0010]进一步地，弥散析出的V(C、N)、WC、Mo2C、Fe3C纳米相尺寸为10
‑
40nm，Cu纳米相尺寸为30
‑
80nm。
[0011]进一步地，钢板表层
‑
1/8厚度平均晶粒尺寸在20
‑
30μm。
[0012]进一步地，钢的屈服强度360～400Mpa，屈强比≤0.74，
‑
60℃冲击功不低于220J，延伸率≥32％，均匀延伸率≥20％。
[0013]进一步地，35KJ线能量条件下焊接接头抗拉强度控制在510～550MPa，
‑
60℃冲击功不低于130J。
[0014]本专利技术一种具有高延性的涂装用钢板的生产方法，包括冶炼、连铸、钢坯加热、控轧控冷及下线处理，具体内容如下：
[0015]钢坯加热：钢坯冷装入炉温度≤100℃，采用多级加热，其中650
‑
1000℃总时间控制在0.2
‑
0.3min/mm，1230
‑
1240℃总时间控制在0.1min/mm之内，1200
‑
1220℃的总时间控制在0.2
‑
0.4min/mm；
[0016]控轧控冷：第一阶段控制终轧温度在1000
‑
1150℃，道次压下量控制在12
‑
20％，第二阶段终轧温度控制在915
‑
940℃，道次压下量在15
‑
25％，两次轧制间采用冷却作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高延性的涂装用钢板，其特征在于，钢种成分以重量百分比计包含C:0.02
‑
0.04wt％，Si：0.5
‑
0.7wt％，Mn:0.2
‑
0.4wt％，Mg：0.005
‑
0.01wt％，Ca：0.008
‑
0.015wt％，V：0.03
‑
0.05wt％，N：0.007
‑
0.01wt％，Cu：0.7
‑
1wt％，Ni：0.8
‑
1.2wt％，Mo：0.05
‑
0.1wt％，W：0.05
‑
0.1wt％，Re：0.02
‑
0.03wt％，Cr：0.6
‑
1wt％，REM：0.03
‑
0.05wt％，Sn：0.15
‑
0.2wt％，Ti：0.001
‑
0.005wt％，P：0.01
‑
0.015wt％，S：≤0.005wt％，余量的Fe及其他不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种具有高延性的涂装用钢板，其特征在于，钢板晶粒平均尺寸：30
‑
50μm，含有20
‑
25％低碳贝氏体+70
‑
80％块状铁素体组织，所述百分比为面积百分比；含有平均尺寸15
‑
25nm弥散析出的球状V(C、N)、WC、Mo2C、Fe3C纳米相，这些析出相的平均间距在1.2
‑
2μm；含有平均尺寸43
‑
65nm的Cu纳米相，相的平均间距在2
‑
2.5μm。3.根据权利要求2所述的一种具有高延性的涂装用钢板，其特征在于，弥散析出的V(C、N)、WC、Mo2C、Fe3C纳米相尺寸为10
‑
40nm，Cu纳米相尺寸为30
‑
80nm。4.根据权利要求1所述的一种具有高延性的涂装用钢板，其特征在于，钢板表层
‑
1/8厚度平均晶粒尺...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵坦，王华，柴铁洋，陈妍，于浩男，金耀辉，李文斌，朱隆浩，王长顺，李家安，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：