本发明专利技术公开了一种具有良好低温韧性的TMCP型E36船板及其制造方法，其化学成分重量百分比为：C：0.04～0.12％；Mn：1.40～1.60％；Si：0.10～0.50％；P≤0.018％；S≤0.010％；Alt：0.020～0.070％；Ti：0.010～0.030％；Nb：0.010～0.040％；Ni：0.10～0.30％；Cu：0.08～0.30％；Mo：0.005～0.020％；余量为Fe和不可避免的微量杂质元素。本发明专利技术得到的具有良好低温韧性的TMCP型E36船板具有合金成本低，生产周期短，产品综合性能稳定，质量波动小，具备柔性生产能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有良好低温韧性的TMCP型E36船板及其生产制造方法，适用于船体结构及海洋平台建造领域。
技术介绍
随着造船工业向大型化、轻量化、节能化趋势不断发展，以及一些特殊环境下的服役要求，使得对新一代船板的要求愈加严格，不仅需具备较高的强度，更需拥有优良的低温韧性。按照各国船级社规范，通常将船体结构用钢分为一般强度级别、高强度级别以及超高强度级别。每一强度等级又按其冲击韧性的不同分为A、D、E、F级，其中，A、D、E、F分别表示其各自可分别在0°C、-20°C、-40°C和-60°C的情况下能达到的冲击韧性。E36船板属于高强度级别，同时要求-40°C冲击韧性，其交货状态一般为控轧、正火或TM。然而，传统控轧态一般难以满足_40°C低温冲击韧性要求；正火态钢板正火成本高、生产工序较多、交货周期很长，尤其> 60_厚板生产流通环节容易造成表面缺陷，且冲击功稳定性较差；利用新型TMCP工艺的E36船板可以良好解决合金成本与性能波动问题，目前仅有少数钢厂可以批量生产。TMCP (Thermo Mechanical Control Process:热机械控制工艺)就是在热轧过程中，在控制铸坯再加热温度、再结晶区与非再结晶区轧制温度和道次压下量的控制轧制的基础上，再实施空冷或控制冷却及加速冷却的技术总称。由于TMCP工艺在不添加过多合金元素，也不需要复杂的后续热处理的条件下生产出高强度高韧性的钢材，被认为是一项节约合金和能源、并有利于环保的工艺，故自20世纪80年代开发以来，已经成为生产低合金高强度宽厚板不可或缺的技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决传统控轧与正火工艺技术的不足而提供具有良好低温韧性的TMCP型E36船板的生产方法。成分采用低C路线，适当Mn含量，Nb、TI微合金化，并添加少量Mo、N1、Cu等合金元素，应用TMCP方式生产，合金成本低、生产周期短、综合性能稳定、具备柔性生产能力。该船板厚度为l(T70mm，屈服强度富余量有3(T50Mpa，-4(TC低温冲击韧性良好，甚至达到-60°C冲击要求，抗层状撕裂性能优异，达到Z35要求，可用于各种大中型船体及海洋平台主体结构的建造。为了实现上述目的，本专利技术所设计的具有良好低温韧性的TMCP型E36船板，其化学成分重量百分比为:c:0.04 0.12% ； Mn:1.40 1.60 % ；S1:0.10 0.50 % ;P 彡 0.018 % ；S ^ 0.010 % ；Alt:0.020 0.070 % ；T1:0.010 0.030 % ；Nb:0.010 0.040% ;N1:0.10 0.30% ; Cu:0.08 0.30% ; Mo:0.005 0.020% ;余量为 Fe 和不可避免的微量杂质元素。本专利技术所述具有良好低温韧性的TMCP型E36船板化学成分限定理由如下:碳:c元素在钢中起到固溶强化的作用，可显著提高钢的强度，但C含量过高会影响钢的延展性、塑韧性和焊接性能。因此，为满足E36船板低温韧性要求，需降低碳含量，从而减少或消除钢中间隙碳原子和“柯氏气团”带来的不利影响。故本申请C含量为0.04 0.12%,0.06 0.10% 作为优选。锰:Mn元素通过固溶强化提高钢的强度，是钢中补偿因C含量降低而引起强度损失的最主要、最经济的强化元素。Mn扩大Y相区，可降低γ-α相变温度，有助于获得细小的相变产物，从而提高钢的韧性、降低韧脆转变温度。因此，对Ε36船板Mn含量设定为1.40 1.60%。硅:是一种类金属元素，随着硅含量的提高，钢的强度虽有一定提高，但韧脆转变温度上升较快，影响钢板低温韧性。因此，本申请将Si含量按船规下限控制:0.1(Γ0.50%,优选 0.10 0.20%O磷、硫:是不可避免的钢中有害杂质元素，易形成偏析、夹杂等缺陷，会恶化船板钢的焊接性能和冲击韧性。因此，本专利技术中P、S含量需严格控制，将P ≤0.018%；S≤0.010%作为判定范围，P≤0.010%, S≤0.005%作为优选。铝:A1元素有利于细化晶粒，同时有助于冶炼脱氧，减少铸坯气孔、微裂纹等缺陷。故，设计中考虑添加Al:0.020 0.070%。铌:Nb是现代微合金化钢中的最主要元素之一，对晶粒细化作用十分显著。微量Nb可大大提高再结晶温度Tnr，扩大Y相区，利于II型控轧(非再结晶区控轧)的进行。通过热轧过程中NbC应变诱导析出阻碍形变奥氏体的回复、再结晶，经控制轧制和控制冷却是非再结晶区轧制的形变奥氏体组织在相 变时转变为细小的相变产物，以使钢具有较高强度和高韧性，本专利技术添加Nb:0.01(H).040%。钛:Ti是强固N元素，Ti/N的化学计量比为3.42，利用0.015%左右的Ti就可固定50ppm以下的N，在板坯连铸时可形成细小的高温稳定的TiN析出相。该种细小的TiN粒子可有效的阻碍板坯再加热时的奥氏体晶粒长大，有助于提高Nb在奥氏体中的固溶度，同时对改善焊接热影响区的冲击韧性有明显作用，故本申请设计Ti含量范围为:0.010 0.030%。钒:V元素一般在钢中起到固溶强化作用，同时利用其碳化物在低温度轧制时的析出来阻碍位错运动，来达到强化作用，但对有害于钢材韧性，故在本申请中未添加V元素，V作为残余元素控制。铜、镍:均可通过固溶强化作用提高钢的强度，同时Cu元素还可以改善钢的耐蚀性，并改善钢材时效性能；Ni的加入主要改善Cu在钢中易引起的热脆性，且可降低韧脆转变温度，在厚规格钢板中还可补偿因厚度的增加而引起的强度下降。本专利技术中Ni的含量范围为0.15 0.30%, Cu的含量范围为0.08 0.30%。钥:是用于生产钢的重要材料，在低合金厚板钢中添加少量的Mo能延长光珠光体的孕育期，降低相变温度，降低贝氏体转变的临界冷速，有利于在较宽的冷速范围内促进贝氏体转变，使厚钢板具有较好的工艺适应性，能有效改善钢板厚度方向上强韧性能的稳定性。本申请的另一个目的是提供上述具有优良低温韧性的TMCP型E36船板的制造方法，它包括:1)、按照上述E36船板所述组分进行冶炼、连铸后得到连铸坯；2)、将连铸胚进行再加热、粗轧和精轧；3)、对轧制后的连铸胚进行冷却； 在热轧工艺中，采用300mm厚连铸坯，再加热温度范围为108(Tll80°C ;再结晶区轧制温度范围为95(Tll30°C ;非再结晶区轧制温度范围为78(T920°C ； 在粗轧工艺中，粗轧送料厚度> 2.5T ;在精轧工艺中，精轧控轧厚度> 2.0T，其中，T为成品厚度。在冷却工艺中，轧后冷却速度彡50C /S，返红温度为40(T650°C，开始矫直温度为450^600 0C ο优选地，再加热温度为110(Tll50°C ； 优选地，再结晶区轧制温度为98(Ti08(rc ； 优选地，非再结晶区轧制温度为80(T90(TC ； 优选地，冷却速度为5 15°C /s ； 优选地，返红温度为45(T600°C·，开始矫直温度为48(T580°C 上述返红温度是指钢材热轧后经水冷进入空气后，钢材心部热量向外传递，使钢材表面温度回升所达到的最高温度，也叫自回火温度。返红温度是影响钢材组织和性能的最直接最有效的工艺参数，该温度不本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有良好低温韧性的TMCP型E36船板，其特征在于：其化学成分重量百分比为：C：0.04～0.12％；Mn：1.40～1.60％；Si：0.10～0.50％；P?≤0.018％；S≤0.010％；Alt：0.020～0.070％；Ti：0.010～0.030％；Nb：0.010～0.040％；Ni：0.10～0.30％；Cu：0.08～0.30％；?Mo?：0.005～0.020％；余量为Fe。
【技术特征摘要】
1.一种具有良好低温韧性的TMCP型E36船板，其特征在于:其化学成分重量百分比为:C:0.04 0.12%；Mn:1.40 1.60%；S1:0.10 0.50%；P ( 0.018%；S ( 0.010%；Alt:0.020 0.070 % ；T1:0.010 0.030 % ；Nb:0.010 0.040 % ；N1:0.10 0.30 % ;Cu:0.08 0.30% ； Mo:0.005 0.020% ;余量为 Fe。2.根据权利要求1所述的具有良好低温韧性的TMCP型E36船板，其特征在于:所述钢板为厚l(T70mm、宽150(T3800mm的热轧钢板。3.根据权利要求1所述的具有良好低温韧性的TMCP型E36船板，其特征在于:所述钢板为厚4(T70mm、宽240(T3200mm的热轧钢板。4.根据权利要求1所述的TM...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖亚，王鑫，唐志刚，魏凡杰，郑建华，黄微涛，孟刚，毛基强，
申请(专利权)人：重庆钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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