一种厚规格高强高韧船板钢及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种船板钢及其生产方法，是一种厚规格高强高韧船板钢及其生产方法，本发明专利技术采用添加少量钼、铜、镍、铬的成份设计，再结晶区轧制，变形速率在大于３ｓ，变形量大于６０％；未再结晶区轧制，压缩比保持在１．５倍左右，获得足够的相变形核点，为正火做准备。冷却采用６～２０℃／ｓ的冷却速度，终冷温度在６８０～７００℃范围内。冷却后的轧件尽快下线堆冷，堆冷温度≥６００℃。冷至室温的钢板进行正火处理，正火温度９１０±５℃，保温时间１．０～１．２Ｈ，空冷至室温。最终得到细小均匀的铁素体和珠光体组织，材料强韧性得到同步提高。最终产品的屈服强度σｓ≥３５５ＭＰａ，抗拉强度σｂ≥４９０ＭＰａ，延伸率Ψ≥２６％，（－６０℃）夏比冲击功≥１００Ｊ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种船板钢及其生产方法，具体的说是一种厚规格高强高韧船板钢及其生产方法。
技术介绍
目前，随着经济的发展，能源、原材料的需求不断增加，国际间经济往来更加频繁， 海洋运输带来了造船业蓬勃发展。船用钢板在造船原材料中占相当大的比例，为降低成本、 提高运输量、扩大活动范围，大型化、轻量化、优良焊接性和高的低温冲击韧性是造船用钢 板的发展趋势。综合考虑强度、韧性和制造成本等因素，350 400Mpa级宽厚规格船板仍有 很大需求空间。 对于宽厚高强船板的生产，普遍工艺是采用添加微合金元素配合控轧控冷等手段 来实现，以满足强度和低温韧性的要求。但仍存在诸多问题Cu、Nb等合金元素价格昂贵使 得生产成本大大提高；铸坯厚度较大给连铸均匀性带来困难；宽厚轧件变形抗力较大，对 轧机设备要求苛刻；控冷过程中温度梯度引起组织不均，沿厚度方向上性能不一，心部低温 冲击韧性不足；板型尺寸控制等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对以上现有技术存在的缺点，提出一种厚规格 高强高韧船板钢及其生产方法，生产出的船板钢具有低压縮比，良好的组织均匀性，较高的 强度、韧性和延伸率。本专利技术解决以上技术问题的技术方案是 —种厚规格高强高韧船板钢，按重量百分比包括以下成分C :0. 09 0. 14%、Si : 0. 2 0. 4%、 Mn :1. 1 1. 6%、 P :0. 007 0. 015%、 Ti :0. 001 0. 005%、 S :0. 0015 0. 003%、Cu :0. 20 0. 35%、Ni :0. 15 0. 40%、Mo :0. 002 0. 10%、Nb :0. 02 0. 05%、 Cr :0. 002 0. 15%、 V :0. 007 0. 060%，余量为Fe及不可避免的夹杂。 厚规格高强高韧船板钢的工艺包括以下步骤 (1)铸坯堆冷72 96小时后对坯料进行均热处理，温度控制在1200 1250°C ，温度均匀性控制在5 2(TC，加热时间12 14min/cm，均热时间30 50min，使钢中的合金元素充分回溶，发挥其强韧化作用，保证最终成品成份及性能的均匀性； (2)对出炉后的板坯进行高压水除磷处理，去除板坯在加热过程中所产生的氧化铁皮； (3)对除磷后的坯料立即进行两阶段控制轧制，所述两阶段控制轧制为再结晶区 轧制和未再结晶区轧制，再结晶区轧制，变形速率大于3s—、累积变形量大于60% ，终轧温 度控制在1050 108(TC范围内，得到中间坯，中间坯待温厚度(mm)为1.4 1.5倍成品厚 度，空冷到890士15t:，再进行未再结晶区轧制；未再结晶区轧制压縮比保持在1.45 1.55 倍，终轧温度控制在810 83(TC范围之内； (4)对终轧后厚规格船板进行层流冷却，冷却速度范围控制在6-20°C /s以内，获 得较小的铁素体_珠光体晶粒，终冷温度控制在680 70(TC范围内，将层流冷却后的钢板 尽快下线堆冷，使合金元素充分扩散，有利于沿板厚组织性能均匀以及较高的冲击韧性； (5)对冷至室温船板要进行正火处理，正火温度91(TC 士5t:，升温速率1.45 1. 55min/mm，保温时间(min)为1. 0 1. 2倍成品厚度。 本专利技术采用添加少量钼、铜、镍、铬的成份设计，结合实际设备能力，对控制轧制中 两阶段轧制压下量的分配提出了具体的工艺指标，根据再结晶区轧制压下量对细化奥氏体 的影响规律，确定中间坯待温温度区间和未再结晶区轧制的压縮比，优化轧后冷却的速度 范围，均匀化组织，确定最佳正火温度及时间，实现良好组织均匀性、高强度、高延伸率和较 好的低温韧性。 本专利技术的优点是本专利技术可基于炉巻轧机生产的厚规格高强高韧正火E36船板； 本专利技术的船板钢具有低压縮比对坯料进行两阶段控轧，即再结晶区轧制和未再结晶区轧 制，充分考虑轧机能力，设定最佳变形温度和变形量，在再结晶区变形，随变形量的增加，奥 氏体再结晶晶粒细化效果明显，变形速率在大于3s—、粗轧终轧温度在105(TC左右，在未再 结晶区进一步压下变形，奥氏体晶粒被压扁，获得足够的相变形核部位和畸变能，有助获得 细小组织，采用150mm的铸坯可以生产60mm后的E36成品高强船用钢板；本专利技术的船板钢 具有良好的组织均匀性轧态板坯沿板厚方向存在轻微的组织不均，经过正火处理后均匀 性得到明显改善；本专利技术的船板钢具有较高的强度、韧性和延伸率船板沿厚度方向1/4处 以及心部屈服强度o s > 355Mpa，相当一部分超过400Mpa，抗拉强度o b > 490MPa，延伸率 W > 26%， -60"夏比冲击功> IOOJ，部分冲击功在200J以上。附图说明 图1为实施例1中板坯表面处的光学金相组织图片。 图2为实施例1中板坯1/4处的光学金相组织图片。 图3为实施例1中板坯心部的光学金相组织图片。 图4为实施例1正火后的金相组织图片。 图5为实施例2中板坯表面处的光学金相组织图片。 图6为实施例2中板坯1/4处的光学金相组织图片。 图7为实施例2中板坯心部的光学金相组织图片。 图8为实施例2正火后的金相组织图片。具体实施方式 实施例一 本实施例是，将成分按重量百分数计C 0.1133%、Si 0.312%、Mn 1.4812%、Ni 0.228%、Cu 0.0337%、Mo 0.005%、Nb 0.028%、 Ti 0. 004%、P 0. 0083%、S 0. 0019%、Cr 0. 0734%、V 0. 0436%，余量为Fe及不可避免夹 杂，连铸厚度为150mm的坯料。 铸坯堆冷72小时以上，把坯料在120(TC均热，温度均匀性小于2(TC，加热速度 12 14min/cm，保温30 50min后进行高压水除磷，进行两阶段控轧。再结晶区精轧温度是106(TC，变形速率为3s—、4道次变形量为60X，中间坯厚度控制在90mm。未再结晶区轧 制开轧温度为84(TC，经3道次轧制后，达到最终产品厚度60mm，压縮比为2. 5，终轧温度为 805 。C。 终轧后进行空冷，板坯尽快下线堆冷，堆冷温度> 600°C 。 对冷却至室温的板坯进行正火处理，加热速度1. 5min/mm，保温时间72min，然后 进行空冷。 由图1 图4所示，对正火前后的试样金相组织进行对比可以发现，经过正火后 的组织更加均匀细小。对成品进行检测纵向1/2、1/4处-6(TC夏比冲击功分别为168J 和220J，横向1/2、1/4处-6(TC夏比冲击功分别为158J和194J ;按板厚1/2棒样、l/4棒 样和全厚板状试样测得屈服强度分别为355. 22MP、357. 49Mpa和378Mpa，抗拉强度分别为 516. 04MP、522. 31Mpa和505. 39Mpa，延伸率分别为31. 25% 、29. 5%和32. 5%。 从上述实施例可知，本专利技术宽厚规格高强高韧正火E36船板钢的生产方法，通过 控轧和正火工艺，有效的改善厚度方向上组织均匀性，实现了强度韧性的同步提高。 实施例二 本实施例是，将成分按重量百分数计，C 0. 1247%、Si 0. 309%、Mn 1.49%、Ni 0. 29%本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种厚规格高强高韧船板钢，其特征在于：按重量百分比包括以下成分：Ｃ：０．０９～０．１４％、Ｓｉ：０．２～０．４％、Ｍｎ：１．１～１．６％、Ｐ：０．００７～０．０１５％、Ｔｉ：０．００１～０．００５％、Ｓ：０．００１５～０．００３％、Ｃｕ：０．２０～０．３５％、Ｎｉ：０．１５～０．４０％、Ｍｏ：０．００２～０．１０％、Ｎｂ：０．０２～０．０５％、Ｃｒ：０．００２～０．１５％、Ｖ：０．００７～０．０６０％，余量为Ｆｅ及不可避免的夹杂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹雨群，朱爱玲，武会宾，徐耀文，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]