一种采用CSP生产具有良好板形的船体用钢及生产方法技术

一种采用CSP生产具有良好板形的船体用钢，其组分及wt％为：C：0.03～0.065％，Si：≤0.20％，Mn：0.80～1.00％，P：≤0.020％，S：≤0.012％，Als：0.015～0.055％，Ti：0.020～0.040％，N：≤0.008％；生产方法：1)铁水经脱硫预处理；转炉冶炼；LF炉行精炼；RH真空处理；浇铸成坯；对铸坯加热；轧制；采用前段快冷方式冷却；卷取。本发明专利技术虽然降低了Mn及Ti元素用量，但还能使屈服强度≥350MPa，抗拉强度≥470MPa，断后延伸率A≥27％，0℃冲击功A

【技术实现步骤摘要】
一种采用CSP生产具有良好板形的船体用钢及生产方法


[0001]本专利技术涉及一种船舶工程用钢及生产方法，具体属于一种采用CSP生产具有良好板形的船体用钢及生产方法。

技术介绍

[0002]钢制船体的建造是个复杂的生产过程，船用钢材料经过预处理，随后切割、焊接、成形加工成零件，再组装成部件、各种分段(平面、曲面等)、总段，最后在船台或船坞进行焊接装配，直至形成了整艘船体。根据造船业的加工特点，要求船用钢在一定强度条件下有良好的韧性和焊接性能，并具备良好的尺寸精度及板形质量。船舶减重增载成为各大船舶企业的目标，船用钢高强减薄成为一种必然选择。薄规格高强度船用钢在热连轧产线生产时，由于产线长，温降快及温度均匀性控制差，导致轧制负荷大，轧制稳定性差，船用钢的板形控制能力差，生产效益低，产品成材率低。而CSP产线因其流程短，能耗低，生产效率高，特别在薄规格产品生产上面具有优势，产品尺寸精度控制高，板形控制好。因此，采用CSP工艺生产薄规格高强度船用钢产品，是一种经济高效的生产方式，且产品具备良好的尺寸精度、优秀的板形质量。
[0003]经检索：
[0004]中国专利申请号为CN200710020524.7的文献，记载了“高强度船体结构用钢及其板卷生产方法”。其采用的工艺路线为炼钢
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精炼
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CSP连铸
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加热
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轧制
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冷却
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卷取，钢的质量百分组成为C＝0.03～0.075％，Si＝0.01～0.35％，Mn＝1.40～1.60％，Als＝0.015～0.10％，V＝0.020～0.080％。由于其Mn含量高，且加入了V，显然不仅增加了材料合金成本，并提高了冶炼难度，且该文献对材料板形质量没有明确控制手段，使用该专利方法生产的材料，在轧制板形控制方面，由于轧制的稳定性及轧制均匀控制方法的欠缺，会出现轧制阶段的板形缺陷，且在冷却过程中，由于冷却温度的均匀性控制方法没有，会产生冷却板形缺陷，两种板形缺陷的叠加，会导致最终成品的板形质量缺陷。
[0005]中国专利公开号为CN104962813A的文献，记载了“基于CSP产线具有良好成形性能的经济型高强钢及其制造方法”，其化学成份按重量百分数计为C：0.04～0.07，Si：0.10～0.30，Mn：1.20～1.50，P：≤0.015，S：≤0.004，Ti：0.13～0.18，N：≤0.004，Als：0.02～0.04，O：≤0.002，其余为Fe及不可避免的夹杂。该文献钢卷属于一种易成型高强结构钢领域，与船用钢产品有本质上的区别，船用钢有特定的成分要求与工艺性能要求，必备符合船级社的相关标准规定，才能够做为船用钢材料使用。

技术实现思路

[0006]本专利技术在于克服现有技术存在的不足，提供一种厚度规格为2～8mm，屈服强度≥350MPa，抗拉强度≥470MPa，断后延伸率A≥27％，0℃冲击功Akv
[0007]≥105J的一种采用CSP生产具有良好板形的船体用钢及生产方法。
[0008]实现上述目的的措施：
[0009]一种采用CSP生产具有良好板形的船体用钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.03～0.065％，Si：≤0.20％，Mn：0.80～1.00％，P：≤0.020％，S：≤0.012％，Als：0.015～0.055％，Ti：0.020～0.040％，N：≤0.008％，其余为Fe及不可避免的夹杂。
[0010]优选地：Mn的重量百分比含量为：0.80～0.95％。
[0011]优选地：Ti的重量百分比含量为：0.020～0.035％。
[0012]一种采用CSP生产具有良好板形的经济型船体用钢的生产方法，其步骤：
[0013]1)铁水脱硫，并控制铁水脱硫后S≤0.008％；
[0014]2)转炉炼钢，并控制炼钢结束时钢水中C含量不低于0.03％，出钢温度在
[0015]1650～1680℃；
[0016]3)进行LF炉精炼，控制离站钢水温度不低于1640℃；
[0017]4)进行RH真空处理，并控制结束时钢水中的：N≤0.004％、Als在
[0018]0.015～0.055％，出钢温度在1560～1580℃；
[0019]5)浇铸成坯，其间，控制拉坯速度在3.5～3.7m/min；二冷水段采用边部弱冷制度，其冷却水量以使板坯入均热炉温度在800～1050℃即可；
[0020]6)对铸坯加热，控制出均热炉温度在1180～1220℃，并控制总均热时间不低于20min；同板温度差≤20℃；
[0021]7)采用等比例凸度轧制模式进行轧制：控制开轧温度在1130～1170℃，各
[0022]道次压下率及轧制温度分别为：
[0023]F1～F3：各道次压下率均在55～65％，轧制温度在1110～1170℃；
[0024]F4的压下率在25～35％，轧制温度在980～1100℃；
[0025]F5～F6：各道次压下率均在10～15％，轧制温度在920～980℃；
[0026]F7的压下率在6～9％，轧制温度在860～900℃；
[0027]且在轧制过程中确保奥氏体充分发生再结晶；
[0028]8)采用前段快冷方式进行冷却，其在冷却速度为80～150℃/s下冷却至卷取温度；其间开侧喷水冷，并控制进入中间段的钢板温度在690～710℃；
[0029]9)进行卷取，并控制卷取温度在610～650℃。
[0030]本专利技术中各原料及主要工艺的作用及机理说明如下：
[0031]本专利技术的碳(C)含量为0.030％～0.065％，碳是钢中不可缺少的提高钢材强度的元素之一，含量的降低可避开包晶钢范围，确保薄板坯连铸的稳定性，同时为保证较低的碳当量，改善钢板的焊接性能，提高其韧性，故将碳含量限定在0.030％～0.065％。
[0032]本专利技术的硅(Si)含量为≤0.20％，Si有一定的固溶强化作用，利于提高钢的强度，不利于韧性的控制；在高温条件下Si先被氧化成SiO2，然后SiO2与氧化层中的FeO反应形成铁橄榄石相Fe2SiO4(2FeO
·
SiO2)，易富集在氧化铁皮与基体的结合面处，不易去除而影响轧制表面质量，且Si含量过高，表面易形成氧化物压入的微裂纹，不利钢板表面质量的控制，因而本专利技术将Si含量为控制为≤0.20％。
[0033]本专利技术的锰(Mn)含量为0.80％～1.00％，锰是主要的固溶强化元素，具有明显细化晶粒的作用，适量的Mn含量可降低γ
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α相变温度，有助于获得细小的相变产物，提高强韧性；同时，由于锰和硫具有较大的亲和力，可避免FeS在晶界析出，降低热脆性，提高热加工性能；但当Mn含量高于1.0％时，易生成(FeMn)2SiO4，容易在氧化铁皮与基体的结合面处
富集，造成氧化铁皮与基体界面的粗糙，形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用CSP生产具有良好板形的船体用钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.03～0.065％，Si：≤0.20％，Mn：0.80～1.00％，P：≤0.020％，S：≤0.012％，Als：0.015～0.055％，Ti：0.020～0.040％，N：≤0.008％，其余为Fe及不可避免的夹杂。2.如权利要求1所述的一种采用CSP生产具有良好板形的船体用钢，其特征在于：Mn的重量百分比含量为：0.80～0.95％。3.如权利要求1所述的一种采用CSP生产具有良好板形的船体用钢，其特征在于：Ti的重量百分比含量为：0.020～0.035％。4.如权利要求1所述的一种采用CSP生产具有良好板形的船体用钢的方法，其步骤：1)铁水脱硫，并控制铁水脱硫后S≤0.008％；2)转炉炼钢，并控制炼钢结束时钢水中C含量不低于0.03％，出钢温度在1650～1680℃；3)进行LF炉精炼，控制离站钢水温度不低于1640℃；4)进行RH真空处理，并控制结束时钢水中的：N≤0.004％、Als在0.01...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立新，刘美红，尹云洋，魏兵，王靓，徐锋，王世森，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：