CN106119691A - 一种海洋结构用钢板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于海洋结构用钢板技术领域，特别涉及一种海洋结构用钢板及其制造方法，钢板的厚度规格为[10,40]mm，化学成分质量百分比为：C 0.14~0.18%，Si 0.20~0.40%，Mn 1.30~1.60%，P≤0.012%，S≤0.005%，Alt 0.015~0.045%，余量为Fe及不可避免的杂质。本发明没有采用正火钢传统加入的Nb、V、Ti和Cu、Ni、Cr、Mo等贵重合金元素，而是通过合理的C、Si、Mn成分设计，通过控制轧制+正火热处理工艺进行生产，是一种低磷、低硫洁净钢。
Description
技术领域
本发明属于海洋结构用钢板技术领域，特别涉及一种海洋结构用钢板及其制造方法。
背景技术
海洋工程装备是人类在开发、利用和保护海洋所进行的生产和服务活动中使用的各类装备，核心是海洋资源开发装备，其中海洋油气资源开发装备种类多、数量大，是海洋工程装备制造业最主要的产品。
随着我国海洋工程装备制造业的快速发展，对与之相配套的海洋工程用钢的需求呈现多样化趋势。海洋工程用钢的各项技术指标要求极高，不仅要有很高的耐大气腐蚀和耐海水腐蚀性能，还要求高强度、高韧性、耐腐蚀、易焊接。目前国际海洋平台用钢板主要级别为355，420，460MPa。355MPa级主要牌号：En10225的S355、API的API 2H-50、BS7191的350EM、船规的EH36；420MPa级主要牌号：EN10225的S420、API的API 2Y-60、船标的E40、E420；460MPa级主要牌号：EN10225的S460、船标的E460。国产海洋平台用钢板己经广泛采用，EH36以下级别基本实现国产化，占平台用钢量的90%，但关键部位所用大厚度、高强度钢材仍依赖进口。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种海洋结构用钢板及其制造的方法。
本发明是通过下述的技术方案来实现的：
一种海洋结构用钢板, 其厚度规格为[10,40]mm，化学成分质量百分比为：C 0.14~0.18%，Si 0.20~0.40%，Mn 1.30~1.60%，P≤0.012%，S≤0.005%，Alt 0.015~0.045%，余量为Fe及不可避免的杂质。
优选的，海洋结构用钢板厚度规格为10mm，化学成分质量百分比为：C 0.15%，Si0.30%，Mn 1.49%，P 0.012%，S 0.003%，Alt 0.032%，余量为Fe及不可避免的杂质。
优选的，海洋结构用钢板厚度规格为40mm，化学成分质量百分比为：C 0.16%，Si0.31%，Mn 1.52%，P 0.011%，S 0.003%，Alt 0.031%，余量为Fe及不可避免的杂质。
一种海洋结构用钢板的制造工艺为：高炉铁水→铁水预脱硫→转炉冶炼→CAS精炼→LF精炼→RH真空处理→300mm板坯连铸→板坯下线堆垛缓冷→板坯清理→板坯再加热→4300轧机轧制→钢板堆垛缓冷→探伤→正火→成品取样检验→入库。300mm板坯连铸是指将钢水浇铸成300mm厚板坯；板坯再加热的加热时间及出炉温度常规控制。
优选的，板坯下线堆垛缓冷的温度为300℃以下。
优选的，板坯再加热后对板坯进行高压水除鳞，高压水压力按常规控制。
优选的，4300轧机轧制包括粗轧和精轧，粗轧采用大压下量轧制，中间坯厚度为80~150mm；精轧保证终轧温度，钢板终轧温度810~830℃。
优选的，正火的处理温度890~900℃，保温时间1.6min/mm。
本发明没有采用正火钢传统加入的Nb、V、Ti和Cu、Ni、Cr、Mo等贵重合金元素，而是通过合理的C、Si、Mn成分设计，通过控制轧制+正火热处理工艺进行生产，是一种低磷、低硫洁净钢，可生产的最大厚度为40mm，避免了某些关键部位必须依赖进口的缺点。
本发明的钢板屈服强度290~360MPa，抗拉强度440~510MPa，断后伸长率24~35%，-40℃纵向夏比冲功平均在140J以上，Z向拉伸断面收缩率平均在43％以上，而且焊接性能良好，在保证力学性能和焊接性能的条件下，大大降低了生产成本，有利于本行业的发展。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
实施例1
海洋结构用钢板，厚度规格为10mm，化学成分质量百分比为：C：0.15%，Si：0.30%，Mn：1.49%，P：0.012%，S：0.003%，Alt：0.032%，余量为Fe及不可避免的杂质，其制造工艺为：高炉铁水→铁水预脱硫→转炉冶炼→CAS精炼→LF精炼→RH真空处理→300mm板坯连铸→板坯下线堆垛缓冷→板坯清理→板坯再加热→4300轧机轧制→钢板堆垛缓冷→探伤→正火→成品取样检验→入库，高炉铁水为在210吨转炉上冶炼钢水，钢水经CAS、LF、RH精炼，保证钢质纯净，将钢水浇铸成300mm厚板坯，下线堆垛缓冷至280℃，板坯再加热后对板坯进行高压水除鳞，高压水压力为19Mpa，4300轧机轧制包括粗轧和精轧，粗轧采用大压下量轧制，有两个道次压下量大于30mm，中间坯厚度为80mm，精轧保证终轧温度，钢板终轧温度815℃，正火的处理温度900℃，保温时间16min，板坯加热时间为4.5小时，出炉温度为1150℃，钢板的性能如表1。
根据表1可知，本发明的屈服强度290~360MPa，抗拉强度440~510MPa，断后伸长率24~35%，-40℃夏比冲击吸收功纵向平均在140J以上，Z向拉伸断面收缩率平均在43％以上，而且焊接性能良好。
实施例2
海洋结构用钢板，厚度规格为40mm，化学成分质量百分比为：C：0.16%，Si：0.31%，Mn：1.52%，P：0.011%，S：0.003%，Alt：0.031%，余量为Fe及不可避免的杂质，其制造工艺为：高炉铁水→铁水预脱硫→转炉冶炼→CAS精炼→LF精炼→RH真空处理→300mm板坯连铸→板坯下线堆垛缓冷→板坯清理→板坯再加热→4300轧机轧制→钢板堆垛缓冷→探伤→正火→成品取样检验→入库，高炉铁水为在210吨转炉上冶炼钢水，钢水经CAS、LF、RH精炼，保证钢质纯净，将钢水浇铸成300mm厚板坯，下线堆垛缓冷至290℃，板坯再加热后对板坯进行高压水除鳞，高压水压力为19Mpa，4300轧机轧制包括粗轧和精轧，粗轧采用大压下量轧制，有两个道次压下量大于30mm，中间坯厚度为120mm，精轧保证终轧温度，钢板终轧温度812℃，正火的处理温度900℃，保温时间64min，板坯加热时间为4.5小时，出炉温度为1140℃，钢板的性能如表2，焊接试板试验结果见表3。
根据表2和表3可知，本发明的屈服强度290~360MPa，抗拉强度440~510MPa，断后伸长率24~35%，-40℃夏比冲击吸收功纵向平均在140J以上，Z向拉伸断面收缩率平均在43％以上，而且焊接性能良好。
Claims (8)
1.一种海洋结构用钢板，其特征在于, 海洋结构用钢板的厚度规格为[10,40]mm，化学成分质量百分比为：C 0.14~0.18%，Si 0.20~0.40%，Mn 1.30~1.60%，P≤0.012%，S≤0.005%，Alt 0.015~0.045%，余量为Fe及不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的一种海洋结构用钢板，其特征在于，所述海洋结构用钢板厚度规格为10mm，化学成分质量百分比为：C 0.15%，Si 0.30%，Mn 1.49%，P 0.012%，S 0.003%，Alt0.032%，余量为Fe及不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的一种海洋结构用钢板，其特征在于，所述海洋结构用钢板厚度规格为40mm，化学成分质量百分比为：C 0.16%，Si 0.31%，Mn 1.52%，P 0.011%，S 0.003%，Alt0.031%，余量为Fe及不可避免的杂质。
4.如权利要求1所述的一种海洋结构用钢板的制造方法，其特征在于，制造工艺为：高炉铁水→铁水预脱硫→转炉冶炼→CAS精炼→LF精炼→RH真空处理→300mm板坯连铸→板坯下线堆垛缓冷→板坯清理→板坯再加热→4300轧机轧制→钢板堆垛缓冷→探伤→正火→成品取样检验→入库。
5.如权利要求4所述的一种海洋结构用钢板的制造方法，其特征在于，所述板坯下线堆垛缓冷的温度为300℃以下。
6.如权利要求4所述的一种海洋结构用钢板的制造方法，其特征在于，所述板坯再加热后对板坯进行高压水除鳞。
7.如权利要求4所述的一种海洋结构用钢板的制造方法，其特征在于，所述4300轧机轧制包括粗轧和精轧，所述粗轧采用大压下量轧制，中间坯厚度为80~150mm；所述精轧保证终轧温度，钢板终轧温度810~830℃。
8.如权利要求4所述的一种海洋结构用钢板的制造方法，其特征在于，所述正火的处理温度890~900℃，保温时间1.6min/mm。
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