CN108929990B - 一种s460ml厚板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种S460ML厚板，它包括C0.04～0.06％、Mn1.50～1.65％、Si0.15～0.25％、P≤0.018％、S≤0.005％、Nb0.020～0.035％、V0.030～0.045％、Ni0.10～0.20％、Ti≤0.020％、Alt0.020～0.050％、N≤0.006％、CEV≤0.38％、Pcm≤0.18％，其余为Fe和杂质。本发明还公开了该S460ML厚板的制备方法。与现有技术相比，本发明采用超低碳(≤0.06％)成分设计，加入较低的Nb、V微合金化，适量Ni元素提高低温冲击韧性，合金成本低，设计CEV≤0.38％，Pcm≤0.18％，钢板焊接性能更加优异，可实现钢板的经济、批量生产，满足海上、严寒等复杂工况条件和环境下使用要求。
Description
技术领域
本发明属于冶金领域，具体涉及一种S460ML厚板及其制备方法。
背景技术
海洋结构需经受海面台风、严寒冰冻、高盐雾等恶劣环境的考验，因此要求海洋结构用钢板不但具有高强度和高塑性，还应具备优异的低温韧性、良好的焊接性能等，特别是服役于水下的结构件如过渡段等需要满足-60℃更低温冲击，以保证钢材和设备能适应各种载荷和低温环境，满足海上各种复杂工况条件和恶劣自然环境下使用要求。
S460ML是EN10025-4：2004标准《热机械轧制焊接细晶粒钢》中规定的强度级别最高、冲击要求最苛刻的钢种，标准要求热机械轧制状态交货，规定了热机械轧制焊接细晶粒钢的化学成分、力学性能等。与国标同级别Q460E(-40℃冲击)钢板相比，S460ML钢种化学成分如C、Mn及Nb等合金元素添加要求更苛刻，要求-50℃低温要冲击性能，而实际工程项目中部分甚至要求-60℃低温冲击，另外要求更低的CEV和Pcm要求保证优异的焊接性能。
现有技术中，CN102345057A公开了“一种高强韧性结构钢Q460E厚板及其生产方法”，其成分设计C：0.10-0.17％,Nb:0.025-0.060％,V:0.055-0.070％，CEV≤0.4％8该发明成分设计中Nb+V微合金元素含量高(实施例中Nb+V为0.094％、0.113％)；C含量相对较高，-40℃冲击可以，但-50℃及更低温冲击性能不理想；另外钢种CEV较高，影响焊接性能。CN107326279A公开了“热机械轧制型特厚易焊接S460M结构钢板及生产方法”，其成分设计C：0.06-0.08％,Si：0.25-0.50％,Ni:0.15-0.25％,Nb:0.060-0.070％,V：0.040-0.050％，该发明成分设计中Nb含量过高(超标准，EN10025标准要求Nb≤0.05％)，实施例中Nb+V含量0.10-0.12％，合金成本高；另外Si含量较高，对钢板表面质量不利，特别是后续有涂层、防腐要求则有一定的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种S460ML厚板及其制备方法，以解决现有技术存在的效果不佳等问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种S460ML厚板，它包括如下质量百分比的组分：
C0.04～0.06％、Mn1.50～1.65％、Si0.15～0.25％、P≤0.018％、S≤0.005％、Nb0.020～0.035％、V0.030～0.045％、Ni0.10～0.20％、Ti≤0.020％、Alt0.020～0.050％、N≤0.006％、CEV≤0.38％、Pcm≤0.18％，其余为Fe和杂质。
上述的S460ML厚板的制备方法，它包括如下步骤：
(1)炼钢工序：采用转炉深脱磷钢水P≤0.018％，铁水预处理脱和LF深脱硫钢水S≤0.005％，连铸生产制备得到铸坯；
(2)加热工序：将步骤(1)中制备得到的铸坯加热至Nb元素固溶；
(3)轧制工序：将步骤(2)中得到的加热后的铸坯采用两阶段控轧工艺轧制成100mm厚板；
(4)冷却工序：将步骤(3)中得到的100mm厚板快速冷却后，返红，再进行堆垛缓冷，即得。
步骤(1)中，通过动态轻压下的电磁搅拌技术，保证铸坯中心偏析不超过C1.0级。
步骤(2)中，加热温度为1180～1220℃，加热时间为300～420min。加热时，保证铸坯加热均匀。
步骤(3)中，所述的两阶段控轧工艺中，第一阶段粗轧轧制终了温度980～1050℃，第二阶段的开轧温度800～820℃，终轧温度760～800℃。
步骤(4)中，快速冷却时，冷却速度为10～20℃/S。
步骤(4)中，返红的温度为450～500℃。
步骤(4)中，堆垛缓冷的时间不低于72h。
有益效果：
与现有技术相比，本发明具有如下优势：
1、本发明采用超低碳(≤0.06％)成分设计，加入较低的Nb、V微合金化，适量Ni元素提高低温冲击韧性，合金成本低，设计CEV≤0.38％，Pcm≤0.18％，钢板焊接性能更加优异。
2、本发明充分发挥5000mm宽厚板轧机的技术装备优势，采用TMCP工艺过程中的低温控轧、轧后超快冷等技术，开发的热机械轧制S460ML厚板最大厚度100mm，性能达到EN10025标准要求，钢板牌号S460ML，质量同时满足S420ML牌号，钢板-60℃低温冲击性能优异、低温冲击功≥200J，可实现钢板的经济、批量生产，满足海上、严寒等复杂工况条件和环境下使用要求。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1:
S460ML钢板厚度为100mm，采用下述成分配比以及生产方法，成分含量(wt)为:C0.04％、Si 0.24％、Mn 1.59％、P 0.015％、S 0.003％、Alt 0.037％、Nb 0.032％、V0.041％,Ti0.013％，Ni 0.18％、CEV 0.34％、Pcm 0.14％，其余为Fe和杂质。
本钢板的生产方法如下:
(1)、炼钢工序：转炉深脱磷钢水P：0.015％，铁水预处理脱和LF深脱硫钢水S：0.003％，连铸坯中心偏析C 0.5级。
(2)、加热工序：加热工艺为：加热温度1199℃，加热时间为348min。
(3)、轧制工序：采用两阶段控轧工艺，第一阶段轧制终了温度1002℃；第二阶段开轧温度为813℃，终轧温度为788℃。
(4)、冷却工艺：经轧制后的钢板在超快速冷却装置进行在线冷却，冷却速度为18℃/S，返红温度为456℃；轧后及时堆垛缓冷，堆垛时间72小时。
本100mm规格S460ML钢板，力学性能为：屈服强度455MPa，抗拉强度583MPa，断后伸长率24.5％，-50℃冲击功Akv：307、318、316J，-60℃冲击功Akv：297、303、294J。
实施例2:
S460ML钢板厚度为100mm，采用下述成分配比以及生产方法。成分含量为(wt):C0.06％、Si 0.18％、Mn 1.54％、P 0.012％、S 0.003％、Alt 0.032％、Nb 0.028％、V0.037％,Ti0.015％，Ni 0.14％、CEV 0.35％、Pcm 0.15％，其余为Fe和杂质。
本钢板的生产方法如下:
(1)、炼钢工序：转炉深脱磷钢水P：0.012％，铁水预处理脱和LF深脱硫钢水S：0.003％，连铸坯中心偏析C1.0级。
(2)、加热工序：加热工艺为：加热温度1206℃，加热时间为379min。
(3)、轧制工序：采用两阶段控轧工艺，第一阶段轧制终了温度1008℃；第二阶段开轧温度为809℃，终轧温度为784℃。
(4)、冷却工序：经轧制后的钢板在超快速冷却装置进行在线冷却，冷却速度为13℃/S，返红温度为481℃；轧后及时堆垛缓冷，堆垛时间72小时。
本100mm规格S460ML钢板，力学性能为：屈服强度465MPa，抗拉强度576MPa，断后伸长率25.5％，-50℃冲击功Akv：301、313、312J，-60℃冲击功Akv：216、213、237J。
Claims (1)
1.一种S460ML厚板，其特征在于，组分以质量百分比记为：C0.04～0.06％、Mn1.50～1.65％、Si0.15～0.25％、P≤0.018％、S≤0.005％、Nb0.032～0.035％、V0.041～0.045％、Ni0.10～0.20％、Alt0.020～0.037％、N≤0.006％、CEV≤0.38％、Pcm≤0.18％，其余为Fe和杂质；
该S460ML厚板的制备方法包括如下步骤：
(1)炼钢工序：采用转炉深脱磷钢水P≤0.018％，铁水预处理脱和LF深脱硫钢水S≤0.005％，连铸生产制备得到铸坯，所述铸坯中心偏析不超过C1.0级；
(2)加热工序：将步骤(1)中制备得到的铸坯加热至Nb元素固溶，加热温度为1180～1220℃，加热时间为300～420min；
(3)轧制工序：将步骤(2)中得到的加热后的铸坯采用两阶段控轧工艺轧制成100mm厚板，其中，第一阶段粗轧轧制终了温度980～1050℃，第二阶段的开轧温度809～820℃，终轧温度760～800℃；
(4)冷却工序：将步骤(3)中得到的100mm厚板以冷却速度为10～20℃/S进行快速冷却，快速冷却后，返红，返红的温度为450～500℃，再进行堆垛缓冷，堆垛缓冷的时间不低于72h，即得。
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