一种耐海冰磨蚀性能优异的制造技术

本发明专利技术提供了一种耐海冰磨蚀性能优异的

【技术实现步骤摘要】
一种耐海冰磨蚀性能优异的690MPa级钢板及制造方法


[0001]本专利技术属于金属材料领域，尤其涉及一种耐海冰磨蚀性能优异的
690MPa
级钢板及制造方法
。

技术介绍

[0002]在冰区船舶的破冰过程中，船体不断受到冰层的反复冲击和磨损，因此作为建造船舶主要材料的船体结构钢，要具备较强的抗冰摩擦能力，而在破冰后，船体与海水接触，会受到海水的腐蚀作用，海冰摩擦与海水腐蚀二者之间相互耦合促进，对船体结构钢板提出了更高的要求，即冰区船舶船体结构钢需具有良好的耐海冰磨蚀性能；另外由于其服役环境较低，因此还要求其具有良好的抗低温冲击能力，以承受冰层的动态以及连续的冲击载荷
。
[0003]专利技术
《
一种高强度耐低温船体结构钢板及其制备方法
》(
申请号：
201810663864.X
，
)
公开了一种高强度耐低温船舶结构用钢，其化学成分为：
C0.12
‑
0.13
％
、Si 1.0
‑
1.1
％
、Mn 1.50
‑
1.80
％
、P≤0.010
％
、S≤0.002
％
、Nb 0.03
‑
0.04
％
、Ti 0.02
‑
0.03
％
、Al 0.5
‑
1.0
％
、Cr 0.6
‑
0.7
％
、Cu 0.5
‑
0.6
％
、Ni 1.4
‑
1.5
％
、Mo 0.4
‑
0.5
％
、Sb 0.05
‑
0.1
％
、N 0.002
‑
0.0035
％
、Mg 0.001
‑
0.003
％
、Ca 0.001
‑
0.005
％
、B0.001
‑
0.003
％，其余为
Fe
和不可避免的杂质，经冶炼
、
精炼
、
连铸
、
粗轧
、
精轧
、
冷却
、
平整等工艺制得钢板，其屈服强度为
520
‑
580MPa
，抗拉强度为
650
‑
750MPa
，伸长率为
20
‑
30
％，
‑
40℃
横向
V
型冲击吸收能量＞
120J。
但是钢板仅评价了
‑
40℃
的冲击性能，且其不具备耐海冰磨蚀性能
。
[0004]专利技术
《
极地破冰运输船结构用钢及制造方法
》(
申请号：
201710439199.1)
公开了一种极地破冰运输船结构用钢，其化学成分为：碳
0.11
‑
0.25
％
、
硅
0.61
‑
1.25
％
、
锰
0.10
‑
0.39
％
、
磷
≤0.008
％
、
硫
≤0.001
％
、
铬
0.35
‑
0.89
％
、
钛
0.11
‑
0.20
％
、
氮
≤0.003
％，余量为铁和不可避免的杂质
。
其屈服强度
≥500MPa
，冷脆转变温度
≤
‑
70℃。
但是其工艺过程包括轧制后在
10
‑
20
大气压空气环境下冷却等，工艺过程复杂，且不具备耐海冰磨蚀性能
。
[0005]专利技术
《
一种用于极地船舶的钢板及其制造方法
》(
申请号：
201710086846.5)
公开了一种用于极地船舶的钢板，其化学成分为：
C 0.02
‑
0.13
％，
Si 0.8
‑
1.2
％，
Mn 0.30
‑
1.00
％，
Cr 0.40
‑
1.00
％，
Ni 0.05
‑
0.40
％，
P
＜
0.010
％，
S
＜
0.005
％，
Ti0.01
‑
0.10
％，
Mo
＜
0.60
，
Cu 0.10
‑
0.80
％，
Al 0.01
‑
0.06
％，
Nb 0.003
‑
0.06
％，
V0
‑
0.08
％，余量为
Fe
和不可避免的杂质元素
。
该专利技术通过
TMCP
工艺制备的钢板，屈服强度
≥315MPa
，抗拉强度
≥510MPa
，在
‑
60℃
～
‑
80℃
低温环境下夏比冲击功
≥200J。
其强度偏低，无法满足冰区船舶的使用要求，且不具备耐海冰磨蚀性能
。
[0006]综上所述，目前船舶用钢板的生产主要存在以下问题
。
[0007](1)
钢板的强韧性不足，不能满足冰区船舶的使用要求
。
[0008](2)
钢板不具有抗海冰磨损性能
。
[0009](3)
钢板生产工艺复杂

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于克服上述问题和不足而提供一种设计合理
、
低温韧性好
、
强度高
、
耐海冰磨蚀性能优异的
690MPa
级钢板及制造方法
[0011]本专利技术目的是这样实现的：
[0012]一种耐海冰磨蚀性能优异的
690MPa
级钢板，该钢板的成分按重量百分比计如下：
C:0.100
％
‑
0.250
％，
Si:0.50
％...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种耐海冰磨蚀性能优异的
690MPa
级钢板，其特征在于，该钢板的成分按重量百分比计如下：
C:0.100
％～
0.250
％，
Si:0.50
％～
1.30
％，
Mn:1.30
％～
2.30
％，
V:0.070
％～
0.200
％，
Cu:0.30
％～
0.70
％，
Ni:1.50
％～
2.05
％，
N:0.0170
％～
0.0250
％，
Cr:0.80
％～
1.60
％，
Mo:0.80
％～
1.40
％，
Sb:0.50
％～
0.80
％，
Sn:0.40
％～
0.60
％，
P≤0.007
％，
S≤0.003
％，
W0.060
％～
0.100
％，
Als
：
0.035
％～
0.060
％，
La:0.0055
％～
0.0095
，
Ce:0.0045
％～
0.0085
％，
Zr:0.030
％～
0.080
％，其余为
Fe
及不可避免杂质
。2.
根据权利要求1所述的一种耐海冰磨蚀性能优异的
690MPa
级钢板，其特征在于，钢板中
Ni/Cu
＞
1.5。3.
根据权利要求1所述的一种耐海冰磨蚀性能优异的
690MPa
级钢板，其特征在于，钢板的显微组织为回火索氏体
+
铁素体组织，组织按体积百分比计如下：回火索氏体
40.0
％
‑
60.0
％，铁素体
40.0
％
‑
60.0
％
。4.
根据权利要求1所述的一种耐海冰磨蚀性能优异的
690MPa
级钢板，其特征在于，所述钢板屈服强度
700MPa
以上，抗拉强度
800MPa
以上，断后延伸率
21.0
％以上；钢板
‑
80℃
冲击吸收能量大于
210J
；钢板在变形5％，
250℃
保温
1h
的应变时效工艺下，
‑
80℃
冲击吸收能量大于
200J
；钢板耐海冰磨蚀性能较同级别常规钢板提高
60.0
％以上，钢板耐海冰磨蚀率
≤5.2
×
10
‑7mm3/(N
·
m)。5.
一种权利要求1‑4任一项所述的一种耐海冰磨蚀性能优异的
690MPa
级钢板的制造方法，包括冶炼
、
连铸
、
铸坯冷却
、
再加热
、
轧制冷却
、
回火；其特征在于：
(1)
铸坯冷却：连铸出坯后对高温连铸坯采用快速冷却方式进行冷却，开冷温度
950
～
1000℃
，冷却速度
6.0
～
10.0℃/s
，冷却至
750
～
800℃
后进入缓冷坑缓冷，冷却速度
5.0
～
25.0℃/h
，冷却至铸坯温度＜
100℃
；
(2)
再加热：板坯加热至
1100℃
～
1250℃
，加热采用分段加热工艺，加热温度
500℃
以下，采用快速加热工艺，加热时间
0.10
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李广龙，严玲，李博雍，张鹏，陈华，肖青松，应传涛，王晓航，齐祥羽，刘鹏程，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：