一种大厚度460Mpa级高韧性海洋工程用钢板及其生产方法与流程

专利2025-04-13  7


本发明属于钢铁生产,涉及一种460mpa级别绿色低碳排放高韧性海洋工程用钢板及其生产方法。


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。已有的特厚(≥80mm)海洋工程用钢板以中、高碳合金成分为主,ce和pcm偏高,钢板的焊接性能较差。钢板心部存在严重的偏析,导致心部的低温冲击功和ctod性能波动性较大。此外,特厚海洋工程用钢板多采用调质工艺进行离线处理,生产周期长,碳排放较多,制造流程不环保。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种大厚度460mpa级高韧性海洋工程用钢板及其生产方法,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、一种大厚度460mpa级高韧性海洋工程用钢板,钢板的合金成分质量百分比为c=0.03%~0.06%,si=0.10%~0.35%,mn=1.20%~1.50%,p≤0.008%,s≤0.002%,al=0.02%~0.05%,nb=0.02%~0.05%,ti=0.008%~0.02%,ni=0.30%~0.55%,b≤0.0005%,其余为fe和不可避免的杂质;钢板的微观组织为针状铁素体+珠光体组;特厚钢板心部的屈服强度≥460mpa,抗拉强度≥560mpa,总延伸率≥21%,心部-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。

4、一种大厚度460mpa级高韧性海洋工程用钢板的生产方法,关键工艺步骤包括:

5、1)冶炼与浇铸:采用纯净钢冶炼结合和低温浇铸均质技术:氧气转炉炼钢-lf精炼-rh精炼-连铸,炼钢过程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;

6、2)加热轧制及冷却:低温烧钢结合大角度晶界轧制工艺,加热炉膛温度≤1150℃轧制: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。

7、本发明的创新点:(1)采用超低c、低mn和nb微合金化成分设计,提高钢板的可焊接性,降低c、mn元素在特厚钢板心部偏析对韧性和ctod性能的影响;(2)优化特厚≥80mm海洋工程用钢板的加热和轧制、冷却工艺参数,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。

8、本发明的有益效果:采用绿色低碳排放生产工艺,生产≥80mm特厚海洋工程用钢板,钢板的微观组织以针状铁素体和珠光体为主。钢板的ceq≤0.34%,pcm≤0.15%。特厚钢板心部的屈服强度≥460mpa,抗拉强度≥560mpa,总延伸率≥21%,心部-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。



技术特征:

1.一种大厚度460mpa级高韧性海洋工程用钢板,其特征在于:钢板的合金成分质量百分比为c=0.03%~0.06%,si=0.10%~0.35%,mn=1.20%~1.50%,p≤0.008%,s≤0.002%,al=0.02%~0.05%,nb=0.02%~0.05%,ti=0.008%~0.02%,ni=0.30%~0.55%,b≤0.0005%,其余为fe和不可避免的杂质;钢板的微观组织为针状铁素体+珠光体组;特厚钢板心部的屈服强度≥460mpa,抗拉强度≥560mpa,总延伸率≥21%,心部-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。

2.一种大厚度460mpa级高韧性海洋工程用钢板的生产方法,其特征在于关键工艺步骤包括:


技术总结
本发明公开了一种大厚度460Mpa级高韧性海洋工程用钢板及其生产方法,钢板的合金成分质量百分比为C=0.03%~0.06%,Si=0.10%~0.35%,Mn=1.20%~1.50%,P≤0.008%,S≤0.002%,Al=0.02%~0.05%,Nb=0.02%~0.05%,Ti=0.008%~0.02%,Ni=0.30%~0.55%,B≤0.0005%,其余为Fe和不可避免的杂质。生产工序包括冶炼浇铸、加热轧制及冷却,钢板厚度≥800mm,生产的特厚钢板的显微组织为针状铁素体+珠光体为主;钢板心部的屈服强度≥460MPa,抗拉强度≥560MPa,总延伸率≥21%,心部‑40℃的冲击功>200J,钢板母材‑30℃的CTOD值≥0.70mm,焊接接头处‑30℃的CTOD值≥0.38mm。

技术研发人员:脱臣德,高擎,史术华,王振,冯赞,高海亮,周光杰,欧阳藩,刘琴
受保护的技术使用者:湖南华菱湘潭钢铁有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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