【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超厚板坯连铸以及海洋工程结构钢的，尤其涉及一种厚规格高韧性海洋工程结构钢及制备方法。
技术介绍
1、海上风电风能资源的能量效益比陆地风电场高20-40%，还具有不占地、风速高、沙尘少、电量大、运行稳定以及粉尘零排放等优势，同时能够减少机组的磨损，延长风力发电机组的使用寿命，适合大规模开发延长风力发电机组的使用寿命，适合大规模开发。故而，海上风电的优点主要是不占用土地资源，基本不受地形地貌影响，风速更高，风能资源更丰富，风电机组单机容量更大（5-13mw），能减少电力运输成本。
2、我国不仅拥有漫长的浅水海岸线，而且主要城市相对靠近海岸，这些因素都有助于海上风电的发展。由于海上风能资源最丰富的东南沿海地区，毗邻用电需求大的经济发达地区，可以实现就近消化，降低输送成本，所以发展潜力巨大。海上风电钢处环境极其复杂，海况恶劣，要经受海水侵蚀，风、浪等交变外力及海底地震的不断考验，因此，用于平台打桩用管桩钢eh36z35，则须具备足够的强度、韧性、可焊性、抗撕裂、和抗疲劳性能，才能保障管桩及平台安全可靠。
3、海上风电钢板具有大单重、大厚度、高探伤要求的特点。对制造厂商的工装设备、质量管理、技术开发等都有较高的需求。综合钢板要求低温冲击性、能标一级探伤，需要非常严苛的炼钢技术、装备、铸坯质量及管理水平。
4、中国专利cn112143971a公开了一种低焊接裂纹敏感性高强高韧正火海工钢及其制备方法，采用了高成本的合金元素添加来提高性能，然而随着钢板厚度的增加，对于50mm以上规格，强度、冲击
5、中国专利cn112176248a公开了一种低碳当量特厚规格海上风电钢dh36钢板及其生产方法，采用高碳含量的成分设计，在实际性能方面，其冲击温度仅到-20℃，低温韧性指标略低，只达到dh36级别，并未考虑低温韧性达到-40℃、且能满足钢板厚度1/2位置性能要求、具有良好的厚度方向均匀性、以及能满足制造海上风电钢
的厚规格高韧性海洋工程结构钢的制备。
6、中国专利cn114645183a公开了一种高韧性低屈强比低合金高强度钢板的生产方法，钢的生产工艺路线为冶炼-连铸-轧制-高温淬火-低温淬火-回火，不仅需要在轧制完成后进行两次淬火+回火的热处理，增加了能耗，还需要高成本合金元素的添加控制，增加了成本；且所制备的钢板低温冲击功较低。
7、中国专利cn114381661a公开了一种eh36级钢板及其制备方法，钢板中需要高成本合金元素的添加，需要两阶段轧制，然而两阶段轧制并不属于大压下轧制，不能够使得轧制力充分渗透到钢板心部，破碎奥氏体晶粒，细化中心组织，-40℃低温冲击韧性较低。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是当前的海上风电钢板提高性能是通过高成本合金元素添加以及轧制后的高耗能热处理来进行的，虽然提高了力学性能，但是对-40℃低温冲击韧性的提高并不显著；且有些技术方案虽然获得了高的力学性能，耗费的成本较高，生产效率较低，轧制的板坯厚度较薄，采用的并非大压下轧制，-40℃低温冲击韧性和断面收缩率并不能够得到协同提高。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案如下：
3、一种厚规格高韧性海洋工程结构钢，所述厚规格高韧性海洋工程结构钢的厚度为50-140mm，其化学成分按质量百分比计为： c 0.05-0.12%，si 0.10-0.30%，mn 1.40-1.60%，p≤0.020%，s≤0.005%，als 0.015-0.060%，nb 0.020-0.050%，ti 0.005-0.020%，cr≤0.20%，n≤0.0060%，o≤0.0050%，h≤0.0003%，cr、n、o、h含量不能为0，不添加v、ni、mo、cu等元素；其余为fe及不可避免的杂质，碳当量ceq（%）范围为0.32-0.38%。
4、优选地，所述厚规格高韧性海洋工程结构钢的微观组织为多边形铁素体+准多边形铁素体+贝氏体组织，厚度方向组织差异小；其中，多边形铁素体的占比为10-15%，准多边形铁素体的占比为40-45%，贝氏体的占比为40-45%。
5、优选地，所述厚规格高韧性海洋工程结构钢的力学性能：屈服强度为390-470mpa，抗拉强度为520-580mpa，屈强比为0.70-0.82，断后伸长率a50为25-33%，强塑积为12-20gpa%，z向均值为50-65%，厚度1/2位置心部-40℃纵向冲击功kv2为120-300j，探伤结果满足最严格的国家标准“nb/t 47013.3标准ti级”要求。
6、一种基于上述厚规格高韧性海洋工程结构钢的制备方法，所述制备方法如下步骤：
7、s1、钢水冶炼：按照所述厚规格高韧性海洋工程结构钢的成分含量称量原料并进行熔炼得到铁水，铁水通过脱硫扒渣，进入转炉冶炼，之后“lf炉+rh炉”精炼和真空处理，得到钢水；
8、s2、板坯连铸：将s1的钢水在连铸机中进行板坯连铸，得到连铸板坯；
9、s3、板坯加热：采用步进梁式加热炉将s2的连铸板坯分段加热至设定均热温度，得到加热板坯；
10、s4、板坯轧制：采用两阶段控制轧制及控制冷却工艺对s3的加热板坯进行两阶段多道次大压下热轧，得到热轧钢板；
11、s5、dq+ufc水冷：利用“dq+ufc”冷却系统对s4的热轧钢板进行冷却，精准控制冷却过程，实现低终冷、大冷速，满足新一代tmcp工艺要求，得到水冷钢板；
12、s6、力学性能检验：在s5的水冷钢板上取样并制样，按照gb/t 228、gb/t 229、gb/t232及检验拉伸、冲击及冷弯及其它力学性能。
13、优选地，s1中钢水冶炼需要控制p、s、n、h及o的含量在其成分范围内，高真空处理时间为10-15min。
14、优选地，s2中连铸板坯为450-500mm规格的连铸坯，连铸过程保持恒拉速，低过热度浇连续铸造，连铸过程中连铸拉速为0.35-0.55m/min，过热度为20±5℃，保证板坯中心偏析c类≤1.0级，无其他缺陷。
15、优选地，s3中采用步进梁式加热炉将板坯分段加热至设定均热温度1150-1250℃；其中，第三加热段温度1200-1250℃，第四加热段均热段温度为1190-1220℃；板坯在炉时间500-660min，以保证钢坯心部烧透。
16、优选地，s4中两阶段控制轧制，坯料到钢板的压缩比不小于3.5。
17、优选地，s4中采用两阶段控本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种厚规格高韧性海洋工程结构钢，其特征在于，所述厚规格高韧性海洋工程结构钢的厚度为50-140mm，其化学成分按质量百分比计为： C 0.05-0.12%，Si 0.10-0.30%，Mn1.40-1.60%，P≤0.020%，S≤0.005%，Als 0.015-0.060%，Nb 0.020-0.050%，Ti 0.005-0.020%，Cr≤0.20%，N≤0.0060%，O≤0.0050%，H≤0.0003%，Cr、N、O、H含量不能为0，不添加V、Ni、Mo、Cu等元素；其余为Fe及不可避免的杂质，碳当量Ceq（%）范围为0.32-0.38%。
2.根据权利要求1所述的厚规格高韧性海洋工程结构钢，其特征在于，所述厚规格高韧性海洋工程结构钢的微观组织为多边形铁素体+准多边形铁素体+贝氏体组织，厚度方向组织差异小；其中，多边形铁素体的占比为10-15%，准多边形铁素体的占比为40-45%，贝氏体的占比为40-45%。
3.根据权利要求1所述的厚规格高韧性海洋工程结构钢，其特征在于，所述厚规格高韧性海洋工程结构钢的力学性能：屈服强度为390-470
4.一种基于权利要求1-3任一所述的厚规格高韧性海洋工程结构钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下步骤：
5.根据权利要求4所述的厚规格高韧性海洋工程结构钢的制备方法，其特征在于，S1中钢水冶炼需要控制P、S、N、H及O的含量在其成分范围内，高真空处理时间为10-15min。
6.根据权利要求4所述的厚规格高韧性海洋工程结构钢的制备方法，其特征在于，S2中连铸板坯为450-500mm规格的连铸坯，连铸过程保持恒拉速，低过热度浇连续铸造，连铸过程中连铸拉速为0.35-0.55m/min，过热度为20±5℃，保证板坯中心偏析C类≤1.0级，无其他缺陷。
7.根据权利要求4所述的厚规格高韧性海洋工程结构钢的制备方法，其特征在于，S3中采用步进梁式加热炉将板坯分段加热至设定均热温度1150-1250℃；其中，第三加热段温度1200-1250℃，第四加热段均热段温度为1190-1220℃；板坯在炉时间500-660min，以保证钢坯心部烧透。
8.根据权利要求4所述的厚规格高韧性海洋工程结构钢的制备方法，其特征在于，S4中两阶段控制轧制，坯料到钢板的压缩比不小于3.5。
9.根据权利要求4所述的厚规格高韧性海洋工程结构钢的制备方法，其特征在于，S4中采用两阶段控制轧制及控制冷却工艺，保证第一阶段轧制开始温度≥1150℃，总压下率在40-75%，并至少保证第一阶段轧制顺轧2-3道次单道次压下率在15%以上；待温厚度为1.8-2.2倍钢板厚度；第二阶段轧制开轧温度740-800℃，终轧温度770-820℃，总压下率40-60%。
10.根据权利要求4所述的厚规格高韧性海洋工程结构钢的制备方法，其特征在于，S5中利用“DQ+UFC”冷却系统，开始冷却温度780-820℃，返红温度450-550℃，冷速5-15℃/S；冷却结束后，下线堆垛缓冷，堆垛缓冷温度430-500℃，堆垛时间48-72h。
...【技术特征摘要】
1.一种厚规格高韧性海洋工程结构钢，其特征在于，所述厚规格高韧性海洋工程结构钢的厚度为50-140mm，其化学成分按质量百分比计为： c 0.05-0.12%，si 0.10-0.30%，mn1.40-1.60%，p≤0.020%，s≤0.005%，als 0.015-0.060%，nb 0.020-0.050%，ti 0.005-0.020%，cr≤0.20%，n≤0.0060%，o≤0.0050%，h≤0.0003%，cr、n、o、h含量不能为0，不添加v、ni、mo、cu等元素；其余为fe及不可避免的杂质，碳当量ceq（%）范围为0.32-0.38%。
2.根据权利要求1所述的厚规格高韧性海洋工程结构钢，其特征在于，所述厚规格高韧性海洋工程结构钢的微观组织为多边形铁素体+准多边形铁素体+贝氏体组织，厚度方向组织差异小；其中，多边形铁素体的占比为10-15%，准多边形铁素体的占比为40-45%，贝氏体的占比为40-45%。
3.根据权利要求1所述的厚规格高韧性海洋工程结构钢，其特征在于，所述厚规格高韧性海洋工程结构钢的力学性能：屈服强度为390-470mpa，抗拉强度为520-580mpa，屈强比为0.70-0.82，断后伸长率a50为25-33%，强塑积为12-20gpa%，z向均值为50-65%，厚度1/2位置心部-40℃纵向冲击功kv2为120-300j，探伤结果满足最严格的国家标准“nb/t 47013.3标准ti级”要求。
4.一种基于权利要求1-3任一所述的厚规格高韧性海洋工程结构钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下步骤：
5.根据权利要求4所述的厚规格高韧性海洋工程结构钢的制备方法，其特征在于...
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