CN108330407A - 一种低碳tmcp工艺eh36船板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低碳TMCP工艺EH36船板及其生产方法，船板化学成分质量百分比的组成如下：C：0.06‑0.09％，Si：0.20‑0.35％，Mn：1.40‑1.55％，P≤0.018％，S≤0.005％，Nb：0.030‑0.045％，V：0.030‑0.045％，Ti：0.008‑0.020％，Als：0.015‑0.050％，余量为Fe及不可避免的杂质。其生产工艺路线为：KR铁水预处理→转炉冶炼→脱氧合金化→LF精炼→VD/RH精炼→连铸→铸坯下线缓冷→铸坯加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→ACC冷却→矫直→精整→检验入库。本发明本发明通过成分和工艺优化，采用低碳成分设计，TMCP工艺生产交货，取消Ni贵重合金的加入，同时取消了正火热处理工艺，既降低了生产成本，又缩短了制造周期，钢板在轧制环节的生产周期由原来的4‑5天缩短到2‑3天，真正实现了EH36船板的低成本、低消耗、短流程生产，具有显著的经济和社会效益。

Description

一种低碳TMCP工艺EH36船板及其生产方法
技术领域
本发明涉及合金钢生产领域，具体涉及一种低碳TMCP工艺EH36船板及其短流程生产方法。
背景技术
EH36级低温高韧性船体结构钢板是一种具有优良低温冲击韧性和焊接性能的船体结构用钢，主要用于制造大型海洋平台，大、中型远洋船舶的强力甲板、舷顶列板或圆弧型板等船体的关键部位。传统上EH36船板普遍采用中碳成分设计，碳含量(C％)一般在0.14-0.19％，采用控制轧制+正火热处理工艺生产，热处理状态交货。通过轧后热处理正火工艺虽然可以获得比较稳定的产品性能，但生产制造周期较长，Ni等贵重合金加入量大，生产成本高昂，难以适应当前严峻的市场竞争形势。
发明内容
为克服所述不足，本发明的目的在于提供一种低碳TMCP工艺EH36船板及其生产方法，通过低碳成分设计及TMCP工艺优化，取消Ni贵重合金的加入，取消正火热处理工艺，成功替代传统的中碳+轧后热处理正火的工艺路线，实现了EH36船板钢的低成本、低能耗、短流程生产。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低碳TMCP工艺EH36船板，船板化学成分质量百分比的组成如下：C：0.06-0.09％，Si：0.20-0.35％，Mn：1.40-1.55％，P≤0.018％，S≤0.005％，Nb：0.030-0.045％，V：0.030-0.045％，Ti：0.008-0.020％，Als：0.015-0.050％，余量为Fe及不可避免的杂质。
上述低碳TMCP工艺EH36船板的制造方法，工艺路线为：KR铁水预处理→转炉冶炼→脱氧合金化→LF精炼→VD/RH精炼→连铸→铸坯下线缓冷→铸坯加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→ACC冷却→矫直→精整→检验入库。
具体地，所述粗轧轧制工艺中，根据热模拟试验机绘制的EH36不同温度下的再结晶曲线与动态CCT曲线，测定EH36船板再结晶终止温度，设计轧制工艺为再结晶区与未再结晶区两阶段轧制，粗轧阶段在奥氏体再结晶区进行，通过奥氏体的反复再结晶进行细化晶粒，减少轧制道次增加道次压下量，开轧温度控制在1000℃左右。
具体地，所述精轧轧制阶段在奥氏体的未再结晶区进行，获得充分压扁的变形奥氏体，积累位错，创造更多的形核位置，促进相变后获得细小的相变组织。
具体地，为避免混晶，控制精轧阶段开轧温度在900℃以下，终轧温度尽可能接近奥氏体开始转变温度，实现内部组织细化和晶粒内部位错积累，由图4可知，当冷却速率为1～3℃/s时，铁素体转变温度约为770℃，根据经验公式：
Ar3＝910－310C－80Mn－20Cu－15Cr-55Ni－80Mo－0.35×(t-8)，
计算转变温度为774℃，此温度发生铁素体转变会导致先共析铁素体的析出和带状组织的出现，故开冷温度应＞774℃，根据终轧区到冷却区的温降规律，确定终轧温度为800～830℃，根据CCT曲线冷却速度在7～12℃/s时较为适宜，此冷却速度区间650℃左右开始生产贝氏体组织，故终冷温度应＞650℃；
综上，确定轧制工艺：粗轧阶段开轧温度控制在1000℃左右，精轧阶段开轧温度控制在900℃以下，终轧温度800～830℃，终冷温度670～680℃，冷速7-12℃/s。
本发明具有以下有益效果：本发明生产的EH36船板，通过取消贵重合金Ni的加入以及成分的优化，吨钢合金成本可降低150元；通过取消正火热处理工艺，吨钢可降低热处理成本150元，累计吨钢生产成本可降低300元左右。同时，由于钢板可以直接热轧态交货，节省了正火热处理环节，钢板在轧制环节的生产周期由原来的4-5天缩短到2-3天，真正实现了EH36船板的低成本、低消耗、短流程生产，具有显著的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明的表面金相组织图。
图2为本发明的1/4厚度处的金相组织图。
图3为本发明的1/2厚度处的金相组织图。
图4为本发明的EH36钢不同温度下的动态CCT曲线。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
相关技术术语的名词解释
TMCP工艺：(Thermo Mechanical Control Process，热机械控制工艺)就是在热轧过程中，在控制加热温度、轧制温度和压下量的控制轧制(Control Rolling)的基础上，再实施空冷或控制冷却及加速冷却(Accelerated Cooling)的技术总称。
正火热处理：正火热处理又称常化热处理，是将工件加热至Ac3(Ac3是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度，一般是从727℃到912℃之间)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线)以上30～50℃，保温一段时间后，从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺，其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。
实施例1
一种低碳TMCP工艺EH36船板，船板化学成分质量百分比的组成如下：C：0.08％，Si：0.30％，Mn：1.5％，P:0.017％，S：0.005％，Nb：0.040％，V：0.040％，Ti：0.013％，Als：0.035％，余量为Fe及不可避免的杂质。
上述低碳TMCP工艺EH36船板的制造方法，工艺路线为：KR铁水预处理→转炉冶炼→脱氧合金化→LF精炼→VD/RH精炼→连铸→铸坯下线缓冷→铸坯加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→ACC冷却→矫直→精整→检验入库。
具体地，所述粗轧阶段开轧温度控制在1000℃左右，精轧阶段开轧温度控制在900℃以下，终轧温度800～830℃，终冷温度670～680℃，冷速7-12℃/s。
其生产出的50mm规格EH36船板，检测力学检测结果为：屈服强调Rel：470-490Mpa；抗拉强度Rm：540-570Mpa；延伸率δ：26-30％；-40℃低温冲击功CVN：225-310J；冷弯：合格，钢板综合性能指标全部符合国标及船级社要求。金相组织检验表明，见图1、图2、图3，本方法生产的EH36钢板组织均匀，平均晶粒度10级以上，说明成分及工艺设计合理，晶粒细化，带状组织基本消除，钢板厚度方向晶粒度差异小，钢板强度、塑性良好，低温冲击性能稳定，具有良好的强韧性配合。
实施例2
如图1至图3所示的一种低碳TMCP工艺EH36船板，船板化学成分质量百分比的组成如下：C：0.06％，Si：0.20％，Mn：1.40％，P：0.018％，S：0.005％，Nb：0.030％，V：0.030％，Ti：0.008％，Als：0.015％，余量为Fe及不可避免的杂质。
上述低碳TMCP工艺EH36船板的制造方法，工艺路线为：KR铁水预处理→转炉冶炼→脱氧合金化→LF精炼→VD/RH精炼→连铸→铸坯下线缓冷→铸坯加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→ACC冷却→矫直→精整→检验入库。
具体地，所述粗轧阶段开轧温度控制在1000℃左右，精轧阶段开轧温度控制在900℃以下，终轧温度800～830℃，终冷温度670～680℃，冷速7-12℃/s。
实施例3
一种低碳TMCP工艺EH36船板，船板化学成分质量百分比的组成如下：C：0.06-0.09％，Si：0.35％，Mn：1.55％，P：0.017％，S：0.005％，Nb：0.045％，V：0.045％，Ti：0.020％，Als：0.050％，余量为Fe及不可避免的杂质。
上述低碳TMCP工艺EH36船板的制造方法，工艺路线为：KR铁水预处理→转炉冶炼→脱氧合金化→LF精炼→VD/RH精炼→连铸→铸坯下线缓冷→铸坯加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→ACC冷却→矫直→精整→检验入库。
具体地，所述粗轧阶段开轧温度控制在1000℃左右，精轧阶段开轧温度控制在900℃以下，终轧温度800～830℃，终冷温度670～680℃，冷速7-12℃/s。
本发明不局限于所述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (4)

1.一种低碳TMCP工艺EH36船板，其特征在于：船板化学成分质量百分比的组成如下：C：0.06-0.09％，Si：0.20-0.35％，Mn：1.40-1.55％，P≤0.018％，S≤0.005％，Nb：0.030-0.045％，V：0.030-0.045％，Ti：0.008-0.020％，Als：0.015-0.050％，余量为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种低碳TMCP工艺EH36船板，其特征在于：所述低碳TMCP工艺EH36船板的工艺路线为：KR铁水预处理→转炉冶炼→脱氧合金化→LF精炼→VD/RH精炼→连铸→铸坯下线缓冷→铸坯加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→ACC冷却→矫直→精整→检验入库。
3.根据权利要求2所述的一种低碳TMCP工艺EH36船板的制造方法，其特征在于：所述粗轧阶段开轧温度控制在1000℃左右。
4.根据权利要求2所述的一种低碳TMCP工艺EH36船板的制造方法，其特征在于：所述精轧阶段开轧温度控制在900℃以下，终轧温度800～830℃，终冷温度670～680℃，冷速7-12℃/s。
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