低温断裂韧性优异的高强度海洋装备用钢及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低温断裂韧性优异的高强度海洋装备用钢及其制备方法，钢中化学成分按重量百分比计为：C 0.03％～0.05％、Si 0.15％～0.35％、Mn 1.2％～1.4％、P≤0.013％、S≤0.004％、Ni 2.6％～3.0％、Cr 0.5％～0.7％、Cu 1.0％～1.3％、Mo 0.35％～0.5％、Al 0.02％～0.045％、Nb 0.04％～0.06％、N≤0.009％、H≤0.0002％、O≤0.0018％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。本发明专利技术采用低碳含铜的成分设计，充分利用含铜钢析出强化效果，匹配合理的固溶温度、时效时间及时效温度，使用一次在线淬火、二次离线淬火的工艺，制备得到了断裂韧性良好的低碳含铜高强钢，为海洋装备提供优质的钢铁材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢铁冶金，具体涉及一种低温断裂韧性优异的高强度海洋装备用钢及其制备方法。

技术介绍

1、海工装备制造行业对高性能材料的要求越来越严格。为了保证海洋结构物的长期安全服役，不仅要求材料具有较高的强度，还特别要求材料具有较好的抗断裂性能。例如，海上浮式平台系泊系统、海上油气平台深海悬立管等结构，都要求材料的低温抗断裂性能。另一方面，由于海洋结构物往往需要大规模的焊接，因此对材料的可焊性同样有较高要求。高韧性易焊接的特点决定材料的含碳量必须较低，然而采用低碳成分往往会导致材料的强度下降，需要一种兼顾强度和韧性的强化手段。采用铜的时效强化手段能够在提升材料强度的同时，减少因强度提升而带来的材料韧性下降的可能性，一直被人们重视。当cu作为主要强化元素时，随着温度以及时效时间的不同，cu在钢中的溶解度也不同。在室温下，cu的溶解度仅为0.2％，而在钢的奥氏体温度条件下溶解度大于1％。因此，将材料加热到奥氏体温度以上保温一段时间使合金元素溶入固溶体中，然后在水中快速冷却，使cu等来不及析出，获得cu过饱和的固溶体，再通过高温时效处理增加富铜粒子的形核率，脱溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.低温断裂韧性优异的高强度海洋装备用钢，其特征在于，钢中化学成分按重量百分比计为：C 0.03％～0.05％、Si 0.15％～0.35％、Mn 1.2％～1.4％、P≤0.013％、S≤0.004％、Ni 2.6％～3.0％、Cr 0.5％～0.7％、Cu 1.0％～1.3％、Mo 0.35％～0.5％、Al0.02％～0.045％、Nb 0.04％～0.06％、N≤0.009％、H≤0.0002％、O≤0.0018％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。

2.根据权利要求1所述的低温断裂韧性优异的高强度海洋装备用钢，其特征在于，所述海洋装备用钢的屈服强度≥550MPa，抗拉...

【技术特征摘要】

1.低温断裂韧性优异的高强度海洋装备用钢，其特征在于，钢中化学成分按重量百分比计为：c 0.03％～0.05％、si 0.15％～0.35％、mn 1.2％～1.4％、p≤0.013％、s≤0.004％、ni 2.6％～3.0％、cr 0.5％～0.7％、cu 1.0％～1.3％、mo 0.35％～0.5％、al0.02％～0.045％、nb 0.04％～0.06％、n≤0.009％、h≤0.0002％、o≤0.0018％，余量为fe和不可避免的杂质元素。

2.根据权利要求1所述的低温断裂韧性优异的高强度海洋装备用钢，其特征在于，所述海洋装备用钢的屈服强度≥550mpa，抗拉强度≥680mpa，延伸率≥20％，-40℃冲击试验大于240j。

3.根据权利要求1所述的低温断裂韧性优异的高强度海洋装备用钢，其特征在于，使用低温裂纹张开位移试验分析所述海洋装备用钢的低温断裂韧性，其ctod值在-10℃低温环境下大于0.8毫米。

4.根据权利要求1所述的低温断裂韧性优异的高强度海洋装备用钢，其特征在于，所述海洋装备用钢的钢板的厚度为20...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超逸，胡奉雅，李文斌，孙美慧，李天怡，刘文月，
申请(专利权)人：鞍钢集团北京研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：