本发明属于钢铁生产,涉及一种420mpa级高韧性海洋工程用钢板的生产方法。
背景技术:
0、技术背景
1、海洋工程环境较为复杂和严苛,海洋工程用钢的性能要求比其他钢种高很多。除了常规的强度、塑性和可焊接性外,海洋工程用钢还需要具备较高的低温冲击韧性和ctod性能。随着国际社会对极地资源的开发以及海洋工程大型化的发展,海洋工程用钢板的厚度逐渐增加,采用常规的tmcp工艺生产时,低温心部韧性难以保证,特别低温ctod性能波动较大;采用调质工艺生产时,生产周期长,碳排放较多,生产制造不环保,且普遍采用中、高碳和低合金成分设计保证钢板强度,但一般ce和pcm偏高,焊接性能变差,钢板心部容易偏析,导致钢板心部低温韧性较差,。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种420mpa级高韧性海洋工程用钢板的生产方法,采用绿色低碳排放生产工艺,以满足现阶段海洋工程用钢的强韧性良好匹配的需求。
2、本发明的技术方案:
3、一种420mpa级高韧性海洋工程用钢板的生产方法,钢板的合金成分质量百分比为c=0.02%~0.05%,si=0.10%~0.30%,mn=1.20%~1.40%,p≤0.008%,s≤0.002%,al=0.02%~0.05%,nb=0.02%~0.05%,ti=0.008%~0.02%,ni=0.25%~0.50%,b≤0.0005%,其余为fe和不可避免的杂质,ceq≤0.36%,pcm≤0.16%;钢板的组织为针状铁素体+珠光体组织,钢板屈服强度≥420mpa,抗拉强度≥510mpa,延伸率≥21%,-40℃心部的冲击功>200j,-30℃钢板母材ctod值≥0.70mm,-30℃焊接接头的ctod值≥0.38mm;关键工艺步骤包括:
4、冶炼浇铸:氧气转炉炼钢-lf精炼-rh精炼-连铸,炼钢过程控制h≤1.5ppm,气体n≤60ppm,连铸坯断面厚度≥300mm,浇铸过热度≤6℃,动态轻压下结合重压下,压下量≥12mm,板坯低倍中心偏析曼内斯曼1.0级以内;
5、加热、轧制及冷却:加热炉膛温度≤1150℃,采用二阶段轧制工艺,粗轧阶段开轧温度为950~1030℃,精轧开轧温度为800~820℃,终轧温度为760~800℃;轧后采用acc层流加速冷却,终冷返红温度400~460℃,冷床空冷至室温。
6、本发明的创新点:(1)采用超低c、低mn和nb、ti等微合金成分设计,降低c、mn元素在大厚度海洋工程用钢板中心偏析对心部韧性的影响;而且,超低ce和超低pcm的成分设计,极大地改善钢板的可焊接性。(2)采用低温长时间烧钢和大角度晶界轧制工艺、快速控制冷却工艺,控制大角度晶界和针状铁素体组织形成,改善钢板的低温韧性。有益效果是:制备出的海洋工程用钢板微观组织为针状铁素体+珠光体,钢板的ceq≤0.36%,pcm≤0.16%,力学性能方面钢板心部的屈服强度≥420mpa,抗拉强度≥510mpa,延伸率≥21%,-40℃的冲击功>200j,钢板母材-30℃的ctod值≥0.70mm,焊接接头-30℃的ctod值≥0.38mm。
1.一种420mpa级高韧性海洋工程用钢板的生产方法,其特征在于:钢板的合金成分质量百分比为c=0.02%~0.05%,si=0.10%~0.30%,mn=1.20%~1.40%,p≤0.008%,s≤0.002%,al=0.02%~0.05%,nb=0.02%~0.05%,ti=0.008%~0.02%,ni=0.25%~0.50%,b≤0.0005%,其余为fe和不可避免的杂质,ceq≤0.36%,pcm≤0.16%;钢板的组织为针状铁素体+珠光体组织,钢板屈服强度≥420mpa,抗拉强度≥510mpa,延伸率≥21%,-40℃心部的冲击功>200j,-30℃钢板母材ctod值≥0.70mm,-30℃焊接接头的ctod值≥0.38mm;关键工艺步骤包括: