一种大厚度超高强韧性海洋工程用钢板及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种大厚度超高强韧性海洋工程用钢板及其生产方法，钢板的合金成分百分比为

【技术实现步骤摘要】
一种大厚度超高强韧性海洋工程用钢板及其生产方法


[0001]本专利技术属于钢铁生产
，涉及一种大厚度超高强韧性海洋工程用钢板及其生产方法
。

技术介绍

[0002]海洋工程环境较为复杂和严苛，海洋工程用钢的性能要求比其他钢种高很多
。
除了常规的强度
、
塑性和可焊接性外，海洋工程用钢还需要具备较高的低温冲击韧性和
CTOD
性能
。
随着国际社会对极地资源的开发以及海洋工程大型化的发展，海洋工程用钢板的厚度逐渐增加，普遍采用的
TMCP
工艺生产时，心部韧性难以保证，性能波动较大；采用调质工艺生产时，普遍采用中
、
高碳和低合金成分设计保证钢板强度，但心部容易偏析，导致钢板心部低温韧性不稳定
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种大厚度超高强韧性海洋工程用钢板及其生产方法，采用
TMCP
结合回火工艺生产，以满足现阶段海洋工程用钢的强韧性良好匹配的需求
。
[0004]本专利技术的技术方案：
[0005]一种大厚度超高强韧性海洋工程用钢板，钢板的合金成分百分比为
C
＝
0.02
％～
0.04
％，
Si
＝
0.15
％～
0.35
％，
Mn
＝
1.00
％～
1.30
％，
P≤0.008
，
S≤0.003
，
Al
＝
0.02
％～
0.05
％，
Nb
＝
0.03
％～
0.06
％，
V
＝
0.03
％～
0.06
％，
Ti
＝
0.008
％～
0.02
％，
Ni
＝
0.30
％～
0.60
％，
Mo
＝
0.20
％～
0.50
％，
B
＝
0.0010
％～
0.0050
％，其余为
Fe
和不可避免的杂质，
Ceq≤0.42
％，
Pcm≤0.20
％；钢板的组织为贝氏体组织，钢板屈服强度
≥550MPa
，抗拉强度
≥680MPa
，延伸率
≥17
％，心部～
40℃
冲击功
>200J
钢板母材～
10℃CTOD
值
≥0.70mm
，焊接接头
‑
10℃
的
CTOD
值
≥0.35mm。
[0006]一种大厚度超高强韧性海洋工程用钢板的生产方法，关键工艺步骤包括：
[0007]1)
冶炼：氧气转炉炼钢
‑
LF
精炼
‑
VD
精炼
‑
连铸，炼钢过程
H
含量
≤1.5ppm
，气体
N
含量
≤60ppm,
连铸断面断面厚度
≥300mm
，板坯低倍中心偏析不超过曼内斯曼
2.0
级；
[0008]2)
轧制：采用两阶段轧制工艺，粗轧阶段开轧温度为
950
～
1030℃
，精轧开轧温度为
800
～
840℃
，终轧温度为
740
～
800℃
，轧后水冷；
[0009]3)
回火：利用辐射管式无氧化加热炉对钢板进行回火处理，回火温度为
500
～
580℃
，升温速率为
3min/mm
，回火保温时间系数
3.0min/mm
，回火后空冷，冷却速度为3～
8℃/s。
[0010]本专利技术的有益效果：采用超低碳
、
低
Mn
和
Mo、Ni、B
合金成分设计，旨在减缓
C、Mn
元素在大厚度钢板中的中心偏析对心部韧性的影响，
B
元素的加入提高了钢板的淬透性，提高了大厚度
550MPa
级海洋工程用钢板组织的均匀性和焊接性；通过控制
TMCP
工艺快速冷却工艺和回火温度，控制贝氏体组织形成，改善钢板的低温韧性
。
得到钢板的组织为贝氏体组织，
Ceq≤0.42
％，
Pcm≤0.20
％
。
钢板屈服强度
≥550MPa
，抗拉强度
≥680MPa
，延伸率
≥17
％，心部～
40℃
冲击功
>200J.
钢板母材～
10℃CTOD
值
≥0.70mm
，焊接接头～
10℃
的
CTOD
值
≥0.35mm。
附图说明
[0011]图1为实施例1的
100mm
厚
500MPa
级钢板回火钢板厚
1/2
位置微观组织形貌
。
[0012]图2为实施例2的
120mm
厚
500MPa
级钢板回火态钢板厚
1/2
位置微观组织形貌
。
具体实施方式
[0013]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行进一步详细说明
。
[0014]实施例1[0015]本实施例低温韧性优异的
550MPa
级海洋工程用钢板的厚度为
80mm
，其化学成分及碳当量百分比见表
1。
[0016]本实施例低温韧性优异的
550MPa
级海洋工程用钢板的生产方法包括冶炼
、
连铸
、
加热
、
轧制及回火工序，轧制
、
回火工序的具体参数如下所述：
[0017](1)
氧气转炉炼钢
‑
LF
精炼
‑
VD
精炼
‑
连铸，
H
含量
1.2ppm
，气体
N
含量
43ppm,
连铸断面断面厚度
350mm
，板坯低倍中心偏析曼内斯曼
1.0...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种大厚度超高强韧性海洋工程用钢板，其特征在于：钢板的合金成分百分比为
C= 0.02%~0.04%
，
Si= 0.15%~0.35%
，
Mn= 1.00%~1.30%
，
P≤0.008
，
S≤0.003
，
Al= 0.02%~0.05%
，
Nb=0.03%~ 0.06%
，
V=0.03%~0.06%
，
Ti=0.008%~0.02%
，
Ni=0.30%~0.60%
，
Mo=0.20%~0.50%
，
B=0.0010%~0.0050%
，其余为
Fe
和不可避免的杂质，
Ceq≤0.42%
，
Pcm≤0.20%
；钢板的组织为贝氏体组织，钢板屈服强度
≥550MPa
，抗拉强度
≥680MPa
，延伸率
≥17%
，心部
‑
40℃
冲击功
>200J
钢板母材
‑
10℃CTOD

【专利技术属性】
技术研发人员：脱臣德，高擎，张勇伟，王小军，史术华，王振，冯赞，高海亮，欧阳藩，刘琴，
申请(专利权)人：湖南华菱湘潭钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：