CN111519106A - Dq+acc水冷模式下高表面质量船舶海工用钢及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种DQ+ACC水冷模式下高表面质量船舶海工用钢及其制造方法，钢中各成分含量如下，C：0.15‑0.18%，Si：≤0.20%，Mn：1.30‑1.50%，Ti：0.008‑0.020%,S：≤0.007%，P≤0.020%,Al：0.020～0.040%，余量为Fe及不可避免的杂质。其制造方法包括加热、精轧、精轧和利用“DQ+ACC水冷”的方式进行冷却处理。本发明采用简单的低成本成分设计，在不添加微合金元素Nb及其它贵重合金元素前提下，充分挖掘“DQ+ACC”水冷能力，优化轧制工艺参数，使用普通C‑Mn钢基础成本，所得钢材力学性能稳定，表面质量优良，氧化铁皮致密度高，钢板表面颜色呈青黑色，实现屈服强度≥360MPa级，质量等级E级高强度船舶海工钢稳定生产，合金成本低，工序简单，无需对现有除鳞系统和轧制设备进行改造，轧制节奏快，生产效率高。

Description

DQ+ACC水冷模式下高表面质量船舶海工用钢及其制造方法

技术领域

本发明属于船舶及海洋工程用钢技术领域，涉及一种DQ+ACC水冷模式下高表面质量船舶海工用钢及其制造方法，特别是涉及一种屈服强度≥360MPa级，-40℃横向冲击功≥120J、非微合金化并具良好耐局部腐蚀的高表面质量、低成本船舶海工钢及其制造方法。

背景技术

从近十年船舶制造业占世界造船市场份额的变化可以看出，中国船舶制造业在全球市场所占的比重正在明显上升，中国已经成为全球三大造船中心之一，形成了对韩国、日本造船地位的有力竞争。

为了提高船舶的安全可靠性，减少船体结构重量及增大装载运输能力，需要船板钢具有较高的强度；为了提高船体在大变形时的抗裂性和防止脆性断裂，需要船板钢具有良好的塑性和低温冲击初性；为了满足船舶加工过程中对钢板可成型性的要求，需要船体钢板具有良好的冷热弯变形加工性能及焊接性能；由于船舶工作环境恶劣，船外壳要受海水的化学腐蚀，电化学腐蚀和海洋微生物的腐蚀，对钢板表面质量要求十分苛刻。海水是一种复杂的多盐类平衡溶液，钢材在海水中的腐蚀行为主要受溶解氧量、生物活性、海水温度、海水PH值等因素的影响。因此，在提高船板钢强度的同时，还需要材料具有较好的耐蚀性能。另外，生产过程中，受成分设计、加热温度、轧制工艺等因素影响，钢板表面存在凹凸不平缺陷，称为“水纹”或“花斑”。

表面质量也是中厚板主要质量指标之一，创造质量品牌和成本控制也是企业提高竞争力的核心命题，钢铁生产企业如何打造自己的产品质量品牌，保证产品质量的可靠性和稳定性，如何紧跟下游用户对产品性能和质量的要求，从而有针对性地根据下游用户潜在需求和理念而开发自己特有的产品。

钢板表面氧化铁皮包括FeO、Fe₃O₄及Fe₂O₃三层铁的氧化物。根据Fe-O相图可知，FeO在1370-570℃时比较稳定，570℃以下时FeO发生共析反应（4FeO→Fe₃O₄+Fe）。Fe₃O₄外观呈黑色且具有较好的黏附性和加工塑性，高表面质量钢板表面主要铁皮成分应主要为Fe₃O₄。钢板轧制过程中表面温度会逐渐降低，FeO层比较疏松且脆，易被轧破而脱落，暴露的Fe基体与空气中O₂再次发生化学反应生成红色氧化铁皮Fe₂O₃。三种铁的氧化物都能够与酸性环境中Cl^-发生化学反应生产其他产物，FeO最易发生反应，而Fe₂O₃最难反应，Fe₃O₄介于二者之间。Si含量较高的钢种，高温加热出炉后表面温度较高，会依次生成上述三类氧化铁皮，靠近Fe基体还会生成尖晶石相Fe₂SiO₄。后续轧制过程中，通过高压除磷处理后，一次氧化铁皮可处理干净，但尖晶石相Fe₂SiO₄却难彻底清除，熔融态Fe₂SiO₄会以楔形侵入鳞与Fe基体中，界面处形成了特殊结构的鳞层。Si含量低的钢种，不易生成尖晶石相，FeO层和铁机体更易与O₂发生化学反应生成Fe₂O₃。钢板表面温度降低时，FeO层在出现共析组织之前，已先析出 Fe₃O₄且呈片状分布。500℃左右是FeO层转变的鼻尖温度，此温度以下FeO层中析出Fe₃O₄速率最快，析出量最多； 350-500℃温度区间，FeO层中共析组织Fe+ Fe₃O₄含量最多，FeO层最活跃。FeO层可分为密实层和疏松层，Si偏析于FeO的密实层和疏松层界面之间。

现有技术1，专利“一种船板抗点蚀蓝皮钢的轧制方法”（申请号：CN201110162192），采用“C：0.14-0.17％，Si：0.20-0.30％，Mn：1.30-1.50％，Nb：0.015-0.04％，Ti：0.005-0.02％，S：≤ 0.005％，P：≤ 0.02％，Als：0.020-0.06%”成分设计，要求加热温度1160-1220℃，终轧温度920-980℃，开冷温度900-950℃，终冷温度680-750℃，同时严格控制除鳞道次，所生产的船板表面良好；采用Nb、Ti微合金化，成本偏高；轧制工艺特殊，较高的终轧温度及开冷温度，轧制过程处于混晶区，如何保证强度及塑韧性的匹配，值得商榷；该专利也未明确提出所生产的钢种级别及质量等级，实施例也无相关数据支撑。

现有技术2，专利“一种船板表面耐海岸大气腐蚀氧化铁皮的控制方法”（申请号：CN201110334983），通过控制连铸坯成分、改善连铸坯加热制度、调整除鳞工艺、优化轧制温度、合理利用ACC 水冷来控制船板表面氧化铁皮的结构和厚度；加热炉残氧含量控制在1-8％，改善一次氧化铁皮结构；生产过程中除鳞用水和钢板探伤用水的氯离子含量低于100mg/L，保证一次除鳞温度在1173-1190℃以上；厚度≤20mm 钢板，终轧温度在950-990℃；厚度＞20mm 钢板，终轧温度在880-950℃；厚度≤20mm钢板精轧阶段采用第1 道次或第1、3道次除鳞；厚度＞20mm钢板精轧阶段采用第3 和第5道次除鳞，保证除鳞效果，避免由于除鳞不净氧化铁皮压入引起的板面粗糙。轧后采用ACC水冷制度，成品钢板开始冷却温度850-950℃，终冷温度控制在670-750℃，冷速5-15℃/s。该专利成分设计中加入Nb、Ti，采用普通的ACC水冷，轧制过程温度控制严格，除鳞要求复杂，终轧温度较高，成分工艺及最终产品质量不匹配。对生产过程及设备要求严格，不具有普遍适应性。

现有技术3，专利“一种改善厚规格船板表面质量的生产方法”（申请号：CN201310329675），粗轧阶段开轧温度1000-1150℃，轧制速度1.0-3.0m/s，轧制力矩2000-3200kNm ；轧制第一道次与第三道次时利用轧机前后的高压水进行精除磷；精轧阶段开轧温度820-860℃，终轧温度750-800℃，轧制速度2.0－5.0m/s；轧制奇数道次时必须道道利用轧机前后的高压水进行精除磷，第一道次如果空过到机后再开轧，空过道次不除磷。轧后钢板进入ACC 层流冷却，冷却时开启所有侧吹，开始冷却温度控制在740-770℃，终冷温度控制在560-680℃，冷却速率控制在5-10℃/s。该专利采用常规的中厚板船板成分设计及生产工艺，未充分考虑氧化铁皮生成原理及规律，仅仅通过除鳞工艺优化来改善船板表面质量，其改善效果值得怀疑；另外，轧制过程中，要求较低的终轧温度及开冷温度，生产效率低，对设备能力要求高。总体而言，该专利缺乏实质性的创新。

现有技术4，文献“船板钢表面氧化腐蚀机理分析”（卢爱凤等，物理测试，2019,37（3）），通过对船板钢表面花斑的成分分析表明，花斑的成分中含有一定量的Si、Cu、Ni、As、V、Ti、Nb、Na、Mg、K、Ca 等元素，认为花斑的原因是钢水中含有较多的杂质，以及轧制时结晶器保护渣被卷入导致。因此，提高钢水预处理能力，降低钢水中的杂质含量；加强轧制过程工艺控制与操作，严格控制表面除鳞，使用高质量轧辊避免轧辊磨损的氧化铁皮卷入，采取合理的措施避免保护渣成分富集粘在板坯表面，可以减少船板表面花斑缺陷。该文献的不足：未能全面分析花斑的形成机理，即有成分的影响，宜有后续加热、轧制、水冷等因素的影响；钢中部分残余元素是无法避免的，如As、Na、Mg、K等。该文献成分设计中也加入贵重合金Ni、Cu等，合金成本增加的同时，一定程度上也促进氧化铁皮的生成，除鳞效果差，对表面质量改善不利。

现有技术5，文献“南钢船板表面条带状麻坑产生原因分析”（安丰辉等，宽厚板，2015,21（5））），该文献认为条带状麻坑由粗除鳞喷嘴压力降低所致，粗轧除鳞喷嘴压力低导致钢板表面出现分布宽度同粗除鳞喷嘴打击宽度相当的条带状麻坑。铸坯加热后在表面形成一层均匀的氧化铁皮，粗除鳞过程中喷嘴阻塞导致氧化铁皮未被完全清除干净，形成厚度不同的残留氧化铁皮，铸坯轧制过程中氧化铁皮压入钢板形成连续的麻坑。受氧化铁皮厚度影响，麻坑深浅不一。通过采用对粗轧除鳞喷嘴进行检修等，定期检查粗除鳞集管和喷嘴的通畅性措施，达到了消除条带状麻坑的效果。此文献只分析了除鳞后氧化铁皮未除净的残余部分在后续轧制过程中对钢板表面质量的影响，未考虑钢板氧化铁皮本身致密性及组分，在轧制过程中仍然会破碎、脱落而导致形成麻点、腐蚀等缺陷。同时，该文献也未从源头设计及工艺控制角度去整体考虑麻坑改善效果，仅仅依靠除鳞过程控制来改善钢板表面质量问题，以点带面，凸显其局限性，不具有工业推广条件和必要性。

目前，船板主要采用控制轧制和控制冷却技术（TMCP）及微合金化技术生产。但传统TMCP工艺轧制存在制效率相对较低、资源消耗较多、对设备能力要求较高等缺点。以超快速冷却为核心的新一代TMCP工艺的兴起和发展，利用细晶强化、析出强化和相变强化等提高钢板强韧性，并且在节能减排和降低成本方面也具有广阔前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种DQ+ACC水冷模式下高表面质量船舶海工用钢及其制造方法，所述钢具有屈服强度≥360MPa，-40℃横向冲击功≥120J、非微合金化并具良好耐局部腐蚀的高表面质量、低成本的优点，从而解决现有技术中的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种DQ+ACC水冷模式下高表面质量船舶海工用钢，其特征在于：包括如下质量百分比的各组分：C：0.15-0.18%，Si：≤0.20%，Mn：1.30-1.50%，Ti：0.008-0.020%,S：≤0.007%，P≤0.020%,Al：0.020-0.040%，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明还公开了如上所述的船舶海工用钢的制造方法，其特征在于：采用步进梁式加热炉对连铸坯进行加热，连铸坯加热均热温度1180-1220℃，其余各加热段温度950-1190℃、残氧量≤5%，连铸坯在炉时间分钟数为0.9-1.1倍连铸坯厚度毫米数；连铸坯出炉后经高压水快速一次除鳞，除鳞温度≥1175℃，高压水压力20-22Mpa；一次除鳞后，钢板进粗轧机轧制，粗轧开轧温度≥1150℃；粗轧过程中奇道次除鳞，且粗轧最后一道次除鳞，除鳞压力≥20MPa；粗轧过程总道次压下率50-80%，且最后2-3道次单道次压下率为15-20%，对应的单道次压下量30-45mm；粗轧完成后，进入精轧机轧制，精轧开轧温度≥1000℃，结束温度850-900℃，精轧过程总道次压下率50-80%；钢板采用“DQ+ACC”冷却系统进行冷却，钢板开始冷却温度830-790℃，终冷温度550～620℃，冷速10-25℃/s；堆垛缓冷温度400-500℃，堆垛时间12-36h。

进一步的：所述钢板的力学性能指标如下：360MPa≤屈服强度≤440MPa、470MPa≤抗拉强度≤550MPa、22.0%≤A断后伸长率≤30.0%、160J≤-40℃纵向冲击≤300J 、120J≤-40℃横向冲击≤250J。

进一步的：所述钢板的表面氧化铁皮结构中，FeO含量≤10%，Fe₃O₄含量≥88%，Fe₂O₃含量≤2%，表面呈青黑色。

本发明的优点如下：

（1）采用简单的低成本成分设计，在不添加微合金元素Nb及其它贵重合金元素前提下，充分挖掘“DQ+ACC”水冷能力，优化轧制工艺参数，使用普通C-Mn钢基础成本，实现屈服强度≥360MPa级，质量等级E级高强度船舶海工钢稳定生产，合金成本低，工序简单，无需对现有除鳞系统和轧制设备进行改造，轧制节奏快，生产效率高。

（2）通过在船舶海工用钢或其它同级别低合金结构钢实施本发明所涉及的工艺控制方法，钢板表面质量问题得到根本改善，同时也解决了常规工艺所生产钢板表面常见的麻点、锈蚀等问题。

附图说明

图1为普通工艺条件下钢板表观形貌。

图2为实施例钢板表观形貌。

图3 实施例典型微观组织。

具体实施方式

本发明公开了一种DQ+ACC水冷模式下高表面质量船舶海工用钢，包括如下质量百分比的各组分：C：0.15-0.18%，Si：≤0.20%，Mn：1.30-1.50%，Ti：0.008-0.020%,S：≤0.007%，P≤0.020%,Al：0.020-0.040%，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明还公开了一种DQ+ACC水冷模式下高表面质量船舶海工用钢的制造方法，将按上述配比制备的连铸坯送入步进梁式加热炉对连铸坯进行加热，连铸坯加热均热温度1180-1220℃，其余各加热段温度950-1190℃、残氧量≤5%，连铸坯在炉时间分钟数为0.9-1.1倍连铸坯厚度毫米数；连铸坯出炉后经高压水快速一次除鳞，除鳞温度≥1175℃，高压水压力20-22Mpa；一次除鳞后，钢板进粗轧机轧制，粗轧开轧温度≥1150℃；粗轧过程中奇道次除鳞，且粗轧最后一道次除鳞，除鳞压力≥20MPa；粗轧过程总道次压下率50-80%，且最后2-3道次单道次压下率为15-20%，对应的单道次压下量30-45mm；粗轧完成后，进入精轧机轧制，精轧开轧温度≥1000℃，结束温度850-900℃，精轧过程总道次压下率50-80%；钢板采用“DQ+ACC”冷却系统进行冷却，钢板开始冷却温度830-790℃，终冷温度550～620℃，冷速10-25℃/s；堆垛缓冷温度400-500℃，堆垛时间12-36h。

所述钢板的力学性能指标如下：360MPa≤屈服强度≤440MPa、470MPa≤抗拉强度≤550MPa、22.0%≤A断后伸长率≤30.0%、160J≤-40℃纵向冲击≤300J 、120J≤-40℃横向冲击≤250J。

所述钢板的表面氧化铁皮结构中，FeO含量≤10%，Fe₃O₄含量≥88%，Fe₂O₃含量≤2%，表面呈青黑色。

本发明利用现有的设备，包括5000mm强力宽厚板轧机、“DQ+ACC”强水冷装备等，通过经济合理的成分设计及简单的控轧控冷工艺，在未加入微合金元素Nb及贵重合金元素Ni、Cu的前提下，充分挖掘和优化“DQ+ACC”水冷能力和工艺，开发一种低成本、高表面质量并耐局部点状腐蚀的高强度高韧性船舶海工用钢，可解决现有高表面质量船舶海工用钢，生产工艺复杂，合金成本偏高，表面质量不良，性能波动等系列问题。本制造方法的全流程包括铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、板坯浇铸、板坯加热、控制轧制、DQ+ACC冷却、堆垛缓冷等生产过程，还包括后续的剪切、取样、理化性能检验、加速腐蚀模拟试验及耐蚀性能检验等检验过程。

本发明中，各成分的主要作用如下：

C是保证钢板淬透性的重要合金元素，也是决定碳当量的重要因素，对钢的强度、韧性、塑性及焊接性均有较大影响。C含量过高，影响钢板焊接性能；C含量过低，，影响钢板整体强度。在保证本发明钢种所需要强度并满足船舶海工用钢要求的前提下，本发明C含量范围：0.15-0.18%。

Mn是重要的固溶强化元素，可降低相变温度，细化组织亚结构，在强化钢板的同时改善韧性；同时，可提高淬透性。若Mn含量过高，对焊接及韧性产生不利影响。本发明Mn含量的范围：1.30-1.50%。

Si是脱氧的必要元素，具有一定的固溶强化作用，过高会影响钢的韧性及焊接性；同时，在高温加热条件下，靠近Fe基体会生成尖晶石相Fe₂SiO₄，对后续一次氧化铁皮的去除及轧制后的钢板表面质量改善不利，故本专利采用低Si设计，Si含量范围：≤0.20%；优选Si含量范围：0.10-0.15%。

微合金元素Nb、V、Ti均是是强碳或氮化合物形成元素，在钢坯加热及轧制过程中，可钉轧奥氏体晶界并阻止奥氏体晶粒过度长大，提高钢的强度和韧性。考虑到成本因素及现有工装设备能力，在可以保证本专利所涉及船板海工钢性能及质量的前提下，本发明选择不添加合金价格较高的Nb和V，仅适当添加微量的Ti元素，其含量范围为：0.008-0.020%。

Al是钢中常用的脱氧剂，钢中加入少量的Al，可细化晶粒，提高冲击韧性。Al还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，与Cr、Si等合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。在本专利低Si、无Nb无V设计基础上，为保证一定的晶粒细化效果，加入一定量Al，其含量范围为：0.020-0.040%。

P、S是钢中有害元素，对冲击和韧性不利；本发明采用纯净钢生产技术，尽量减少磷、硫元素对钢性能的不利影响。同时也考虑批量工业生产过程中脱P、S的难度和成本，在可以满足产品质量要求的情况下，适当放宽对P和S的限制，要求P含量≤0.020%，S含量≤0.007%。

为降低船板海工钢的生产难度，本方案未对炼钢工序做严格限制或要求。在钢水冶炼及连铸坯浇铸过程中，保证成分及连铸坯内部质量满足常规要求即可。

为改善钢板表面质量，需要提高连铸坯出炉后除鳞温度；精轧前FeO 残留和精轧过程FeO破碎是产生红色氧化铁皮Fe₂O₃的直接原因，需要增加大精轧前高压水除鳞压力；为降低粗轧结束后钢板在高温段待温时间，减少二次氧化铁皮生成量，需要适当提高终轧温度，同时降低终冷温度，增加冷却速度。提高终轧温度，降低终冷温度并采用集中快速冷却，可有效增加Fe₃O₄的含量，获得合理的氧化铁皮厚度和含量。终冷结束后，为充分利用FeO共析反应，进一步提高氧化铁皮中Fe₃O₄含量，需要快速下线堆垛缓冷。

本制造方法中，轧制过程控制具体要求如下：

（1）连铸坯加热及除鳞过程：采用步进梁式加热炉将连铸坯加热至设定均热温度（1180℃～1220℃），合理控制其余各加热段温度（950℃～1190℃）、残氧量（≤5%）及钢坯在炉时间（0.9-1.1倍连铸坯厚度）。炉内还原性气氛，微正压控制，以减少钢坯一次表面氧化铁皮厚度和生成量。连铸坯出炉后经高压水快速一次除鳞，除鳞温度≥1175℃，高压水压力20-22MPa，充分保证一次除鳞质量。

（2）钢板轧制过程：粗轧开轧温度≥1150℃；粗轧过程中开启二次除鳞，奇道次除鳞，同时保证粗轧最后一道次除鳞，除鳞压力≥20MPa。为细化奥氏体晶粒，要求粗轧过程总道次压下率50-80%，且保证最后2-3道次单道次压下率15-20%，对应的单道次压下量30-45mm，以保证表面氧化铁皮破碎效果，提高中间坯表面质量。粗轧结束后，通过提高精轧开轧温度和终轧温度，尽量减少待温时间或不待温（＜12mm规格钢板不待温），以确保表面氧化铁皮在高温下具有良好的延展性。精轧开轧温度≥1000℃，结束温度850-900℃，精轧过程总道次压下率50-80%，以充分破碎奥氏体晶粒，增加位错或变形带，为后续相变提供有利的形核位置。

（3）钢板冷却及堆垛缓冷过程：利用“DQ+ACC”冷却系统，精准控制冷却过程，实现低终冷大冷速，满足新一代TMCP工艺要求。钢板开始冷却温度830-790℃，终冷温度550～620℃，冷速10-25℃/s；冷却结束后快速下线堆垛缓冷，堆垛缓冷温度400-500℃，堆垛时间12-36h，以改善钢板内部质量，提高钢板强度、塑性和韧性匹配；同时，提高氧化铁皮中Fe₃O₄含量、比例及氧化铁皮致密度。本方案中，“DQ+ACC”冷却系统，包括“DQ”段和“ACC”段，其中，“DQ”段的长度占冷却系统总长的15%-25%，该段冷却前后温降占整体温降的75%-85%。

通过以上工艺流程，所生产的一种低成本高表面质量船舶海工用钢，经过检验，综合力学性能稳定，具有较好的强度、塑性、韧性，且钢板表面质量优良。其各项力学性能指标如下：360MPa≤屈服强度≤440MPa、470MPa≤抗拉强度≤550MPa、22.0%≤A断后伸长率≤30.0%、160J≤-40℃纵向冲击≤300J 、120J≤-40℃横向冲击≤250J；氧化铁皮结构中，FeO含量≤10%，Fe₃O₄含量≥88%，Fe₂O₃含量≤2%，且氧化铁皮致密度高，钢板表面颜色呈青黑色。加速腐蚀试验结果表明，平均腐蚀速率≤1.2 g/m²·h。实际生产和储存、运输过程中，表面无锈蚀保持时间≥180天。

实施例

DQ+ACC水冷模式下高表面质量船舶海工用钢，屈服强度≥360MPa级船舶海工用钢，钢水成分满足设计要求，连铸坯内部质量良好；化学成分包括：0.165% C、1.42% Mn、0.11% Si、0.018% P、0.006% S、0.032% Al、0.013% Ti，其余为Fe或其它残余元素。

连铸坯C类偏析1.5‘连铸坯尺寸250mm*2000mm*4000mm；钢板尺寸30mm*2500mm*24000mm。

轧制过程中，连铸坯均热温度1200-1210℃，残氧量4%，连铸坯在炉时间262min，,连铸坯出炉后除鳞温度≥1188℃，高压水压力21.5MPa。

粗轧开轧温度1163℃，粗轧过程8道次，1、3、5、7、8道次均进行高压水除鳞，中间坯待温厚度90mm；精轧开轧温度1020℃，精轧结束温度864℃。

钢板开始冷却温度816℃，终冷温度598℃，冷速19℃/s；堆垛缓冷温度470℃，堆垛时间18h。

加速腐蚀模拟试验平均腐蚀速率0.65g/m²·h。

实施例钢板综合力学性能见表1;实施例钢板表面质量统计见表2。

轧制过程中，道次压下率、道次压下率等见表3;实施例钢板表面氧化铁皮组成及比例见表4。

表1 实施例钢板力学性能

表2 实施例钢板表面质量

表3 实施例钢板轧制规程

表4 实施例钢板表面氧化铁皮组成及比例

结合表1、表3可以看出，采用本技术方法生产的钢板，具有良好的机械性能，金相（见图3）检验显示，晶粒大小均匀、组织为F+P，所获得的组织优良；从表2中可以看出，采用本技术方法生产的钢板表面具有良好的质量，花斑检查各级别均不存在（见图2），相比于未执行本技术方法的钢板表面质量（A、B级花斑10-30%，C、D级偶有，见图1）有了很大的提高；对表面氧化铁皮进行电镜分析，见表4，对于表面质量最重要的Fe₃O₄含量，采用本技术方法生产的钢板，含量为90%，相比于未采用本技术方法的钢板（Fe₃O₄含量30-50%）提高了40%。

Claims (4)

1.一种DQ+ACC水冷模式下高表面质量船舶海工用钢，其特征在于：包括如下质量百分比的各组分：C：0.15-0.18%，Si：≤0.20%，Mn：1.30-1.50%，Ti：0.008-0.020%,S：≤0.007%，P≤0.020%,Al：0.020-0.040%，余量为Fe及不可避免的杂质。

2.如权利要求1所述的船舶海工用钢的制造方法，其特征在于：采用步进梁式加热炉对连铸坯进行加热，连铸坯加热均热温度1180-1220℃，其余各加热段温度950-1190℃、残氧量≤5%，连铸坯在炉时间分钟数为0.9-1.1倍连铸坯厚度毫米数；

连铸坯出炉后经高压水快速一次除鳞，除鳞温度≥1175℃，高压水压力20-22Mpa；

一次除鳞后，钢板进粗轧机轧制，粗轧开轧温度≥1150℃；粗轧过程中奇道次除鳞，且粗轧最后一道次除鳞，除鳞压力≥20MPa；粗轧过程总道次压下率50-80%，且最后2-3道次单道次压下率为15-20%，对应的单道次压下量30-45mm；

粗轧完成后，进入精轧机轧制，精轧开轧温度≥1000℃，结束温度850-900℃，精轧过程总道次压下率50-80%；

钢板采用“DQ+ACC”冷却系统进行冷却，钢板开始冷却温度830-790℃，终冷温度550～620℃，冷速10-25℃/s；堆垛缓冷温度400-500℃，堆垛时间12-36h。

3.如权利要求1所述的船舶海工用钢，其特征在于：所述钢板的力学性能指标如下：360MPa≤屈服强度≤440MPa、470MPa≤抗拉强度≤550MPa、22.0%≤A断后伸长率≤30.0%、160J≤-40℃纵向冲击≤300J 、120J≤-40℃横向冲击≤250J。

4.如权利要求1所述的船舶海工用钢，其特征在于：所述钢板的表面氧化铁皮结构中，FeO含量≤10%，Fe₃O₄含量≥88%，Fe₂O₃含量≤2%，表面呈青黑色。

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