【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及中厚板制造，特别涉及一种厚度方向低温韧性优良的特厚钢板及其制造方法。
技术介绍
1、随着世界局势的不断变化及我国经济由高速发展转向高质量发展，对石油、天然气等战略资源的需求和储备均提出了更高的要求，且我国海洋石油、天然气开采技术不断向深海进发，海洋平台用管架用钢的厚度也不断增厚；同时我国石油、天然气储存容量越来越大，对大容积球罐、立罐的厚度要求也越来越厚。目前设计院从海洋平台、储罐安全质量方面出发，对选用的钢板材提出了越来越多的特殊要求，特别是对具有一定厚度的钢板心部的低温冲击功提出了要求，如海洋平台钢需要满足-40℃时夏比冲击功达到50j以上，球罐用调质高强度压力容器钢需满足-50℃时夏比冲击功达到47j以上。现有技术生产的保证厚度方向低温韧性优良的特厚钢板，在成分设计、制造工艺上存在明显的不足和差别。因此，制造一种低温韧性优良的特厚钢板同时满足厚板的技术要求，可更好的满足用户和特定工程的要求，也有利于我国中厚板制造能力的提升。
技术实现思路
1、针对以上现有技术的不足，本专利技术提供了一种厚度方向低温韧性优良的特厚钢板及其制造方法，制得的钢板具有高强度、高韧性的优点，同时具备优良的焊接性能，可满足桥梁、建筑、海洋工程结构用焊接钢结构的制造要求。具体通过以下技术实现。
2、一种厚度方向低温韧性优良的特厚钢板，按重量百分比计，包括以下组份：c:0.05～0.09％、si:0.10～0.50％、p≤0.008％、s≤0.001％、als:0.020～0.04
3、其中还包括mn，其含量公式为mn≤2.7-6c-1.2(cr+mo+v)-0.5(ni+cu)，式中各元素符号代表各元素的质量百分数。
4、本专利技术的特厚钢板通过控制mn含量，建立一个mn与c等元素的关系式，即mn≤2.7-6c-1.2(cr+mo+v)-0.5(ni+cu)，式中各元素符号代表各元素的质量百分数；从而减少易偏析元素向连铸坯中心偏析，并同时控制p含量，降低其对钢板低温韧性的损害，降低s含量，以减少其在中心偏析后与mn形成长条状的夹杂物mns，进而提高铸坯内部的均匀性。
5、优选地，本专利技术的特厚钢板还包括nb、v、ti中的至少一种，且按质量百分比计，总的含量不超过本专利技术的特厚钢板的0.06％。
6、优选地，本专利技术的特厚钢板还包括ca和/或稀土，且按质量百分比计，总的含量为本专利技术的特厚钢板的0.0010～0.0030％。
7、优选地，本专利技术的特厚钢板的厚度为60～80mm，屈服强度≥370mpa，抗拉强度≥540mpa，延伸率≥25％，-40℃钢板中心横纵向冲击功≥200j，带状组织级别≤1.0级。
8、上述任意一项特厚钢板的制备方法，包括以下步骤：
9、s1、钢水冶炼：按照钢板的元素成分经转炉冶炼、lf炉外精炼炉、rh真空循环炉后获得精炼钢水；
10、s2、连铸：将步骤s1中的精炼钢水连铸成坯，得到铸坯，加热；
11、s3、粗轧：将步骤s2中的铸坯经过除磷后进行粗轧，终轧温度＞1050℃，粗轧每一道次间进入中间水冷装置进行冷却，得到粗轧钢板；
12、s4、精轧：开轧温度≤920℃，轧制过程不停顿，终轧温度为780～830℃，精轧完成后，得到精轧钢板，并进行预矫直；
13、s5、加速冷却控制(acc)：将预矫直后的精轧钢板进行acc冷却，而后快速下线堆垛缓冷至室温。
14、本专利技术提供的钢板，通过成分、炼钢及轧制工艺的优化，降低铸坯中心偏析，细化钢板中心晶粒及组织均匀性，从而获得钢板具有优异低温冲击韧性的控制方法。
15、优选地，步骤s1中精炼钢水的h含量＜1.5ppm，n含量＜40ppm。
16、优选地，步骤s2中连铸过程中喂ca和/或稀土。
17、优选地，步骤s2中加热的条件为均热段温度为1230～1250℃，均热时间≥[(铸坯的厚度/10)+20]min，铸坯厚度为步骤s2中得到的铸坯的厚度。
18、优选地，步骤s3中粗轧钢板的厚度为步骤s4中精轧钢板厚度的1.5～2.0倍。
19、优选地，步骤s5中acc冷却的开始冷却温度为750～780℃，钢板冷后返红温度为550～600℃，冷却速率为5～10℃/s。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：
21、1、在成分方面：通过控制mn含量，建立一个mn与c等元素的关系式，即mn≤2.7-6c-1.2(cr+mo+v)-0.5(ni+cu)，式中元素符号代表元素的百分含量；减少易偏析元素向连铸坯中心偏析，同时控制p含量，降低其对钢低温韧性的损害，降低s含量，以减少其在中心偏析后与mn形成长条状的夹杂物mns，提高铸坯内部的均匀性；且在本专利技术的特厚钢板中加入nb、v、ti中的至少一种，可以细化晶粒；加入ca和/或稀土，可以改善夹杂物形态；
22、2、在轧制环节，一方面，在粗轧每一道次间进入中间水冷装置，采用遮蔽钢板头尾部的冷却方法对钢板上下表面进行冷却，并使用粗轧阶段的道次大压下，加大表面与心部的温度差，有利于轧制过程中心部变形量更大，使钢板心部的奥氏体晶粒充分发生动态再结晶；另一方面，在精轧阶段，降低终轧温度使其更加接近ar3温度线，利用奥氏体未再结晶的形变拉长，形成位错亚结构，有利于相变后晶粒细化，同时利用形变诱导铁素体相变，促进铁素体晶粒的形核，有利于心部组织的细化；
23、3、在acc冷却方面：精轧后快速进入acc加速冷却，保证开冷温度在750～780℃，一方面是为了一部分奥氏体转变为铁素体，控制冷却前转变的铁素体相占比，保证在冷却过程中发生相变，增大奥氏体过冷度，有利于相变后组织的均匀性；另一方面，通过快速冷却降低珠光体团束尺寸，并降低c、mn等元素的扩散富集，从而降低钢中带状组织级别；
24、4、本专利技术通过控制钢板元素成分的组成，结合炼钢及轧制工艺的优化，使最终制备的特厚钢板具有高强度、高韧性的优点，例如本专利技术的钢板屈服强度≥370mpa，抗拉强度≥540mpa，延伸率≥25％，-40℃钢板中心横纵向冲击功≥200j，带状组织级别≤1.0级；同时具备优良的焊接性能，可满足桥梁、建筑、海洋工程结构用焊接钢结构的制造要求。
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1.一种厚度方向低温韧性优良的特厚钢板，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组份：C:0.05～0.09％、Si:0.10～0.50％、P≤0.008％、S≤0.001％、Als:0.020～0.045％、Cr:0～0.50％、Ni:0～0.5％、Cu:0～0.40％、Mo≤0.1％、V≤0.024％，其余为Fe和不可避免的杂质元素；
2.根据权利要求1所述的特厚钢板，其特征在于，还包括Nb、V、Ti中的至少一种，且按质量百分比计，总的含量不超过所述特厚钢板的0.06％。
3.根据权利要求2所述的特厚钢板，其特征在于，还包括Ca和/或稀土，且按质量百分比计，总的含量为所述特厚钢板的0.0010～0.0030％。
4.根据权利要求1～3所述的特厚钢板，其特征在于，所述特厚钢板的厚度为60～80mm，屈服强度≥370MPa，抗拉强度≥540MPa，延伸率≥25％，-40℃钢板中心横纵向冲击功≥200J，带状组织级别≤1.0级。
5.一种权利要求1～2任意一项所述的特厚钢板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要
7.根据权利要求5所述的特厚钢板的制备方法，其特征在于，所述铸坯的加热条件为均热段温度为1230～1250℃，均热时间≥[(铸坯的厚度/10)+20]min。
8.根据权利要求5所述的特厚钢板的制备方法，其特征在于，所述粗轧钢板的厚度为所述精轧钢板厚度的1.5～2.0倍。
9.根据权利要求5所述的特厚钢板的制备方法，其特征在于，所述加速冷却控制过程中，开始冷却温度为750～780℃，钢板冷后返红温度为550～600℃，冷却速率为5～10℃/s。
10.权利要求3所述的特厚钢板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种厚度方向低温韧性优良的特厚钢板，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组份：c:0.05～0.09％、si:0.10～0.50％、p≤0.008％、s≤0.001％、als:0.020～0.045％、cr:0～0.50％、ni:0～0.5％、cu:0～0.40％、mo≤0.1％、v≤0.024％，其余为fe和不可避免的杂质元素；
2.根据权利要求1所述的特厚钢板，其特征在于，还包括nb、v、ti中的至少一种，且按质量百分比计，总的含量不超过所述特厚钢板的0.06％。
3.根据权利要求2所述的特厚钢板，其特征在于，还包括ca和/或稀土，且按质量百分比计，总的含量为所述特厚钢板的0.0010～0.0030％。
4.根据权利要求1～3所述的特厚钢板，其特征在于，所述特厚钢板的厚度为60～80mm，屈服强度≥370mpa，抗拉强度≥540mpa，延伸率≥25％，-40℃钢板中心横纵向冲...
【专利技术属性】
技术研发人员：余宏伟，陈英，梁宝珠，王孝东，易勋，鲍海燕，杨波，严敏，
申请(专利权)人：宝武集团鄂城钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：
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