本发明专利技术涉及一种低合金钢的制造方法，是一种抗应变时效E36级大厚度船板钢的制造方法，船板钢的组成成分及质量百分比为：C0.1-0.3%，Si0.2-1.0%，Mn0.3-1.8%，P＜0.008%，S<0.005%，V0.04-0.15%，Nb0.02-0.08%，Ti0.005-0.02%，Als0.02-0.06%，Ni0.2-0.3%，Cu0.1-0.4%，余量为Fe和微量杂质。按上述成分冶炼浇铸后，对坯料进行锻造，然后进行TMCP（控轧控冷）轧制，获得该种抗应变时效E36级船板钢，在达到各国船级社对E36级力学性能要求的同时，具有良好的抗应变时效脆性的能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种低合金钢的制造方法，具体的说是一种抗应变时效E36级大厚度船板钢的制造方法。
技术介绍
应变时效是存在于钢材中较普遍的现象，其优点是可提高强度，缺点是会导致塑、韧性降低。船体或海洋平台建造过程中，钢板要经受包括冷矫、辊弯、模压、卷边和折边弯等冷加工塑性变形，在冷加工过程中由于出现了应变时效会使钢板强度上升，塑性和韧性下降。对一般的船板钢而言，在加速时效时，每增加1%的加工硬化，钢材的韧脆转变温度会升高5°C，因此船级社对应变时效性能的检验是船板钢认证中不可缺少的项目。钢的时效倾向主要是由C、N原子的扩散所致。氮在铁素体中的溶解度在591°C时可达O. 1%左右(质量分数)，室温时降低至10_7左右，含氮量高的钢，由高温快速冷却时过剩的氮便过饱和地溶解在铁素体中，在室温静置时自由氮将重新析出，导致钢的硬度、强度升高，而韧性和塑性降低。目前，应变时效现象是国内多家船板钢制造企业的问题，对于厚度60mm以下薄规格的钢板，大多数厂家采用TMCP工艺交货，由于该工艺一般采用低碳成分设计，另外，由于目前大多钢厂采用转炉冶炼工艺流程，均能将N含量控制到60ppm以下，这种低碳、低氮的成分体系辅以良好的控轧控冷工艺，使得60_以下的船板钢的应变时效行为不太明显。随着船舶及海洋平台用钢厚度的增加，60mm以上的钢板需求量越来越大，TMCP工艺已经不太适合大厚度钢板的生产，大部分厂家采用正火工艺交货，一般企业正火后钢板的性能均比 较稳定，但经过应变时效后冲击韧性会出现较大波动，这也正是困扰企业的生产大厚度船板钢的问题。大厚度船板钢出现明显的应变时效现象主要原因有以下两个方面，其一、由于采用正火交货，一般钢板为了保证强度大多采用中碳的成分设计，使得碳含量明显高于TMCP交货的钢板，尽管N含量较低，由于C含量的升高仍然会导致较明显的应变时效现象；其二，由于连铸坯厚度受限，大厚度钢板的轧制总压缩比相对变小，一般仅为3倍左右，同时由于厚度增加，导致单道次压下量相对减小，心部变形不够，从而导致心部应变时效显现更为明显。从微观角度分析来看，应变时效处理过程中,材料经过冷变形,使铁素体中位错密度增加。有研究指出，若低碳钢经正火后位错密度为108cm_2，经过10%以上的冷变形，平均位错密度可增到ΙΟ'πΓ2，此时，位错线的平均间隔是10_5cm，应变后在晶内会出现非常密集的位错缠结，这样碳原子就能够以更短的路程达到位错等晶体缺陷及应力集中处，而富集于他们周围形成柯氏气团，所以要使位错继续移动，就需要增加外力，这就使得钢板的强度、硬度升高，冲击韧性下降。同时在应变时效过程中并不会有新生的碳氮化物析出，也不会有碳化物的聚集长大，所以随着时效时间的延长，强化效应不会消失。因此，为了保证钢板在使用过程中的性能稳定性及使用安全性，有必要对钢板的应变时效行为与其成分、工艺的关系进行深入的研究与分析，开发一种满足E36钢级强度并抗应变时效所致脆性的大厚度船板用钢。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提出一种抗应变时效E36级大厚度船板钢的制造方法，可以满足E36钢级强度并抗应变时效所致脆性。本专利技术解决以上技术问题的技术方案是 一种抗应变时效E36级大厚度船板钢的制造方法，抗应变时效E36级大厚度船板钢化学成分质量比为C O. 1-0. 3%, Si O. 2-1. 0%, Mn O. 3-1. 8%, P < O. 008%, S〈0. 005%,V O. 04-0. 15%, Nb O. 02-0. 08%, Ti O. 005-0. 02%, Als O. 02-0. 06%, Ni O. 2-0. 3%, CuO.1-0. 4%，余量为Fe和微量杂质； 制造方法按以下工序进行锻造1120°C -1180°C开锻，终锻 880°C -920°C ； 轧制加热温度为1220°C _1280°C，加热时间为2h_4h ； 粗轧:开车L 10500C -1150°C，终轧 960°C -1000°C ； 精轧开轧 9000C -1000°C，终轧 800°C -900°C ； 冷却水冷至500°C -650°C。本专利技术的抗应变时效E36级大厚度船板钢的各合金成分的的作用机理如下 碳(C):是保证钢管力学性能和抗应变时效能力的必要元素，为了获得高的强度，碳含量不能过低，碳含量低于O. 1%是淬透性和强度难以保证，高于O. 3%则会因C原子的扩散而降低抗应变时效的性能，因而碳含量要适当。硅(Si):起到脱氧和改善韧性的作用，低于O. 2%效果不明显，高于I. 0%加工性和韧性差。锰(Mn):改善钢的强韧性的重要元素，小于O. 3%时作用小，当含量大于I. 8%时，成本上升。磷、硫(P、S):磷在钢中是一种易偏析元素，偏析区的淬硬性约是碳的2倍，磷还会恶化钢的焊接性能，显著降低钢的低温冲击韧性，提高钢的脆性转变温度，使钢板发生冷脆，对于高质量的船板钢应严格控制钢中的磷含量；硫是危害船板钢质量的主要元素之一，随着钢中硫含量的增加，裂纹敏感率显著增加，硫还影响船板钢的冲击韧性，硫含量升高冲击韧性值急剧下降，另外，硫还导致管线钢各向异性，在横向和厚度方向上韧性恶化，高钢级船板钢对硫含量的要求很苛刻。钒(V)、铌(Nb)、钛(Ti ):能有效提高钢的强韧性，能有效的结合钢种的自由C、N原子形成碳氮化物，从而提高抗应变时效的能力，不同的含量配合能够获得不同的力学性能和抗应变时效能力。酸溶铝(Als):起到脱氧和细化晶粒的作用，提高钢的强韧性，加入量低于O. 02%时效果不明显，加入量大于O. 09%时，力学性能下降。镍(Ni):可以提高钢的韧性，由于可降低形成高温δ铁素体的趋势，利于高温轧制，且可降低冷脆转变温度，加入量低于O. 2%时，效果不明显，加入量大于O. 3%时，成本增加。铜(Cu):改善钢的强度，加入量小于O. 1%时，效果不明显，大于O. 4%时，加工性能下降。本专利技术进一步限定的技术方案是 前述的抗应变时效E36级大厚度船板钢的制造方法，E36级大厚度船板钢的力学性能及抗应变时效性能屈服强度彡355MPa，抗拉强度彡490MPa，伸长率彡21%，-40°C夏比冲击试验冲击功彡280J，应变时效后_40°C夏比实验冲击功彡200J。前述的抗应变时效E36级大厚度船板钢的制造方法，抗应变时效E36级大厚度船板钢化学成分质量比为c O. 12%, Si O. 25%, Mn I. 4%, P O. 007%, S O. 0024%, V O. 047%, NbO. 025%, Ti O. 007%, Als O. 0027%, Ni O. 25%, Cu O. 20%，余量为 Fe 和微量杂质； 制造方法按以下工序进行锻造1120°C开锻，终锻880°C ;轧制加热温度为1250°C，加热时间为3h ;粗轧开轧11001，终轧9801;精轧开轧950°C，终轧870°C ;冷却水冷至 550 0C ο 前述的抗应变时效E36级大厚度船板钢的制造方法，抗应变时效E36级大厚度船板钢化学成分质量比为c O. 11%, Si O. 31%, Mn I. 48%, P O. 008%, S O. 00本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗应变时效E36级大厚度船板钢的制造方法，其特征在于：所述抗应变时效E36级大厚度船板钢化学成分质量比为：C？0.1？0.3%，Si？0.2？1.0%，Mn？0.3？1.8%，P＜0.008%，S<0.005%，V？0.04？0.15%，Nb？0.02？0.08%，Ti？0.005？0.02%，Als？0.02？0.06%，Ni？0.2？0.3%，Cu？0.1？0.4%，余量为Fe和微量杂质；制造方法按以下工序进行：锻造：1120℃？1180℃开锻，终锻880℃？920℃；轧制：加热温度为1220℃？1280℃，加热时间为2h？4h；粗轧：开轧1050℃？1150℃，终轧960℃？1000℃；精轧：开轧900℃？1000℃，终轧800℃？900℃；冷却：水冷至500℃？650℃。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：崔强，车马俊，吴年春，尹雨群，武会宾，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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