【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及中厚板生产领域，具体涉及一种50-70mm厚高强韧性10crni3mocu钢板及其生产方法。
技术介绍
1、10crni3mocu钢种用于耐高压壳体，属于承重受力部件。处于深海工作环境，要求钢板具有高强度、优异的低温冲击韧性、耐腐蚀性能，同时需要保证-20℃冲击断口的纤维断面率达到100％。指标苛刻、技术难度高，无现成的案例可借鉴。
2、鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种50-70mm厚高强韧性10crni3mocu钢板；本专利技术的目的之二在于提供一种50-70mm厚高强韧性10crni3mocu钢板的生产方法。
2、为达到上述目的，本专利技术是通过如下方式实现的：一种50-70mm厚高强韧性10crni3mocu钢板，所述钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：c：0.08～0.10、si：0.17～0.25、mn：0.50～0.60、p＜0.010、s≤0.002、ni：2.3～2.4、cr：1.4～1.5、mo：0.23～0.25、cu：0.9～1.0，且(10*c+cu+mn)：ni＝0.9～1.1，si+mn≤0.80，p+s≤0.010，其它为fe和残留元素。
3、关于成分设计，需要说明的是，cu元素可以大幅度提高钢板的强度，同时显著提高钢的耐腐蚀性能，但是钢中加入大量的cu元素会导致cu在晶界产生偏聚，发生cu脆现象、出现龟裂，因此要加入大量ni元素，使钢表面铜富
4、c元素可以提高钢板的强度、增加淬透性，但是c含量过高会影响钢板的低温冲击韧性，尤其是当碳含量超过0.10％时，钢中小角度晶界数量会增加，不利于冲击韧性的提高。mn元素产生固溶强化效果，可以提高钢板淬透性，降低马氏体转变点，增加淬火后的残余奥氏体量，但是mn含量过高会提高钢板的j系数，产生回火脆性，而且增加偏析。cu元素可大幅度提高钢板的淬透性以及耐腐蚀性能，但是极易引起热脆性。ni可以扩大奥氏体区间，稳定奥氏体元素，同时能够降低钢的临界转变温度，大幅度提高钢板低温冲击韧性，增加大角度晶界的数量。为了使钢板达到强韧性匹配的效果，本专利技术中将提高强度、提高韧性的元素比例进行控制，(10*c+cu+mn)：ni＝0.9～1.1。
5、si、mn会提高钢板的强度，提高钢板的淬透性，有利于轧制及正火后冷却时产生细化晶粒的效果，从而提高钢板的强度以及韧性，但是含量过高会导致钢板的j系数升高，产生回火脆性，因此本专利技术中控制si+mn≤0.80。
6、进一步地，所述钢板为调质状态，其组织为下贝氏体+回火索氏体+少量的残余奥氏体；其屈服强度为580-630mpa，抗拉强度650-700mpa，断口伸长率≥18％，断面收缩率≥50％，-20℃冲击功≥300j、剪切断面率100％，-84℃冲击功≥200j、剪切断面率≥80％，b＝7a弯曲试验无裂纹，断口试验后断口处呈纤维状，无白点、亮线及贯穿的裂开流线。
7、除采用上述成分设计外，本专利技术包括如下生产方法：
8、a.第一次临界淬火：按照700℃、750℃、800℃三阶段升温，每段升温时间为20-30min，升温总时间为80-90min，保温温度830-840℃，保温时间1.0min/mm，出炉后淬火至室温，淬火水温15-22℃，淬火辊速3.0m/min；
9、b.第二次临界淬火：按照700℃、750℃、800℃三阶段升温，每段升温时间为20-30min，升温总时间为80-90min，保温温度820-830℃，保温时间1.0min/mm，出炉后淬火至室温，淬火水温15-22℃，淬火辊速3.0m/min；
10、c.高温回火：快速升温至670-680℃，保温阶段温度设定为630-650℃，回火总时间为170-250min。
11、需要特别说明的是，经过临界淬火+亚温淬火后，钢中奥氏体形核位置显著增加，晶粒细化效果明显，调质后得到了强韧性匹配效果最佳的下贝氏体+回火索氏体，并存在少量的残余奥氏体，残余奥氏体在进行力学性能试验时会产生trip效应，应力诱导马氏体相变，从而提高钢板的强度及韧性。
12、优选地，当c含量＜0.09％时，回火保温阶段温度设定为630-640℃；当c含量≥0.09％时，回火保温阶段温度设定为640-650℃。
13、优选地，当淬火水温15-19℃时，回火保温时间为210-250min；当淬火水温20-22℃时，回火保温时间为170-210min；
14、优选地，当c含量＜0.09％时，淬火水温在15-19℃时，回火保温阶段温度设定为630-640℃，保温时间210-250min；当c含量＜0.09％时，淬火水温在20-22℃时，回火保温阶段温度设定为630-640℃，保温时间170-210min；当c含量≥0.09％，淬火水温在15-19℃时，回火保温阶段温度设定为640-650℃，回火时间为210-250min；当c含量≥0.09％，淬火水温在20-22℃时，回火保温阶段温度设定为640-650℃，保温时间170-210min。
15、本专利技术还包括以下生产方法：
16、g.冶炼：转炉采用高合金钢边角料作为废钢，cr含量≥1.5％，mo含量≥0.5％，ni含量≥1.0％，顶底复吹氧冶炼，转炉出钢c含量≤0.05％；采用vd脱c+lf精炼+vd真空除气的工艺路线，vd脱c后c含量≤0.02％，lf精炼过程造白渣吸附夹杂物同时采用加入ca线对夹杂物进行变性处理，vd真空除气后钢水中h含量≤1.0ppm，0含量≤20ppm，n含量≤30ppm；
17、h.模铸浇铸：采用厚度≥700mm的水冷锭模浇铸，保证压缩比≥10，浇铸过热度控制在30-40℃，本体浇铸时间15-18min，冒口浇铸时间5-7min，浇铸后10-12h脱模；
18、i.清理：①钢锭脱模缓冷24h，待表面温度降至350-400℃时开始清理，清理温度≥350℃，清理后装炉温度≥300℃，对钢锭的宽度1/2位置300mm区域进行清理，宽度边部位置不清理；②钢锭轧制成中间坯后，对中间坯表面进行满板清理，清理温度≥200℃，清理后对中间坯表面涂高温抗氧化涂料；
19、j.加热：钢锭在400-500℃焖钢24h，升温速度≤60℃/h，在1180-1200℃保温12h，保温6h后进行翻钢；中间坯加热温度1180-1200℃，加热时间5-6h；
20、k.轧制：采用热轧工艺将钢锭轧制为300mm厚中间坯，中间坯加热后先轧至140-160mm厚，进入acc控冷，待返红至840-860℃时开始进行二阶段轧制，终轧温度820-本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种50-70mm厚高强韧性10CrNi3MoCu钢板，其特征在于，所述钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：C：0.08～0.10、Si：0.17～0.25、Mn：0.50～0.60、P＜0.010、S≤0.002、Ni：2.3～2.4、Cr：1.4～1.5、Mo：0.23～0.25、Cu：0.9～1.0，且(10*C+Cu+Mn)：Ni＝0.9～1.1，Si+Mn≤0.80，P+S≤0.010，其它为Fe和残留元素；
2.根据权利要求1所述的50-70mm厚高强韧性10CrNi3MoCu钢板的生产方法，其特征在于，所述钢板的生产方法包括两次临界淬火及高温回火，具体如下：
3.根据权利要求2所述的50-70mm厚高强韧性10CrNi3MoCu钢板的生产方法，其特征在于：当C含量＜0.09％时，回火保温阶段温度设定为630-640℃；当C含量≥0.09％时，回火保温阶段温度设定为640-650℃。
4.根据权利要求2所述的50-70mm厚高强韧性10CrNi3MoCu钢板的生产方法，其特征在于：当淬火水温15-19℃时，回火保温
5.根据权利要求2所述的50-70mm厚高强韧性10CrNi3MoCu钢板的生产方法，其特征在于：当C含量＜0.09％时，淬火水温在15-19℃时，回火保温阶段温度设定为630-640℃，保温时间210-250min；当C含量＜0.09％时，淬火水温在20-22℃时，回火保温阶段温度设定为630-640℃，保温时间170-210min；当C含量≥0.09％，淬火水温在15-19℃时，回火保温阶段温度设定为640-650℃，回火时间为210-250min；当C含量≥0.09％，淬火水温在20-22℃时，回火保温阶段温度设定为640-650℃，保温时间170-210min。
6.根据权利要求2所述的50-70mm厚高强韧性10CrNi3MoCu钢板的生产方法，其特征在于，所述钢板的生产方法还包括冶炼、模铸浇铸、清理、加热、轧制、轧后冷却，具体如下：
...【技术特征摘要】
1.一种50-70mm厚高强韧性10crni3mocu钢板，其特征在于，所述钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：c：0.08～0.10、si：0.17～0.25、mn：0.50～0.60、p＜0.010、s≤0.002、ni：2.3～2.4、cr：1.4～1.5、mo：0.23～0.25、cu：0.9～1.0，且(10*c+cu+mn)：ni＝0.9～1.1，si+mn≤0.80，p+s≤0.010，其它为fe和残留元素；
2.根据权利要求1所述的50-70mm厚高强韧性10crni3mocu钢板的生产方法，其特征在于，所述钢板的生产方法包括两次临界淬火及高温回火，具体如下：
3.根据权利要求2所述的50-70mm厚高强韧性10crni3mocu钢板的生产方法，其特征在于：当c含量＜0.09％时，回火保温阶段温度设定为630-640℃；当c含量≥0.09％时，回火保温阶段温度设定为640-650℃。
4.根据权利要求2所述的50-70mm厚高强韧性10crni3mocu...
【专利技术属性】
技术研发人员：许少普，李亮，李忠波，张涛，胡宏伟，康文举，陈熙，王英杰，陈良，符可义，杨春，王勇，朱先兴，白艺博，袁继恒，李嘎子，宋君君，袁高俭，屈小彬，吕玉良，任义，
申请(专利权)人：南阳汉冶特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。