CN113843274A - 一种液氨运输船用钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液氨运输船用钢板及其制造方法。属于属于钢铁冶金领域，其操作步骤：(1)、铁水脱硫预处理；(2)、转炉冶炼；(3)、LF精炼及RH真空处理；(4)、连铸及铸坯加热；(5)、控制轧制及轧后控制冷却；本发明所述低温钢板显微组织为低应力状态等轴形的均匀铁素体+珠光体+少量贝氏体组织；本发明通过合理的成分配比和工艺控制，获得理想的铁素体+珠光体；通过精确控制软相低应力状态的铁素体含量和硬相贝氏体含量的比列生产高强度、高韧性、低屈强比的液氨运输船用钢板，实现高强度船板的具有低屈强比、高低温韧性，并避免氨的应力腐蚀问题。该技术可有效填补液氨运输船用钢板的空白。

Description

一种液氨运输船用钢板及其制造方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金领域，涉及一种液氨运输船用钢板及其制造方法。
背景技术
氨水(NH3)作为氮氢化合物，具有稳定的供应和便于储存、运输，燃烧时不会产生温室气体二氧化碳；因此，氨燃料可实现真正意义上的“零”排放；氨的液化温度为-33.6℃，大规模的运输和储存通常采用低温液化的方式进行，长距离输送采用专门的运输船进行。
无水氨通常存储于碳锰钢或镍钢制造的储罐中，不同于其他液化气体，氨极易对钢材造成应力腐蚀，而且这种应力腐蚀与钢材的强度密切相关，钢材强度的越高，腐蚀敏感性越大。
《国际散装运输液化气体船舶构造与设备规则》规定低温型液氨运输船所用钢材需满足最低屈服强度应不超过355MPa，而其实际屈服强度不超过440MPa的要求；因此，母材既要较高的强度又要避免强度过高导致应力腐蚀敏感性提高，同时为了钢板易于加工成型要求钢板屈强比≤0.80，而且钢板本身作为低温储罐材料，要保证-80℃低温稳定性；实际生产中，为了提高钢板的强度和韧性，同时高效率低成本的生产通常采用强TMCP工艺生产，但是过高的追求低温轧制和快速冷却会产生较多贝氏体组织甚至马氏体组织等，同时降低钢板的加工性和低温稳定性；一般提高强度和韧性的手段都会导致屈强比提高，常见的合金元素等也会提高屈强比；因此，生产液氨运输船用低温钢板时，需要合理设计成分和工艺，确保钢板获得优异的综合性能。因此，发展一种新型的液氨运输船用钢板的制造方法就很有必要了。
发明内容
发明目的：本发明的目的是通过精确控制软相低应力状态的铁素体含量和硬相贝氏体含量的比列实现调控屈强比的目的，提供一种液氨运输船用钢及其制造方法。
技术方案：本发明所述的一种液氨运输船用钢板，其各成分的质量百分数为：C：0.07％～0.10％，Si：0.10％～0.25％，Mn：1.40％～1.60％，P≤0.012％，S≤0.002％，Al：0.020％～0.045％，Ti：0.005％～0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，其各成分的质量百分数为：C：0.07％，Si：0.10％，Mn：1.40％，P：0.010％，S：0.0015％，Al：0.020％，Ti：0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，其各成分的质量百分数为：C：0.10％，Si：0.25％，Mn：1.60％，P：0.008％，S：0.001％，Al：0.045％，Ti：0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，其各成分的质量百分数为：C：0.08％，Si：0.20％，Mn：1.45％，P：0.008％，S：0.0008％，Al：0.035％，Ti：0.010％，其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，一种液氨运输船用钢板的制造方法，具体操作步骤如下：
(1)、铁水脱硫预处理；
(2)、转炉冶炼；
(3)、LF精炼及RH真空处理；
(4)、连铸及铸坯加热；
(5)、控制轧制及轧后控制冷却。
进一步的，在步骤(4)中，所述铸坯加热的温度是：1120～1150℃。
进一步的，在步骤(5)中，所述的控制轧制采用二阶段控制轧制，包括再结晶区轧制和未再结晶区轧制，
其中，再结晶区轧制的累积压下率≥50％，未再结晶区轧制的单道次压下率≥10％。
进一步的，通过采用二阶段控制轧制后的终轧温度在790±10℃；
轧后水冷冷速为5℃/s～10℃/s，返红温度580～630℃；钢板经加速冷却后空冷至室温。
有益效果：本发明与现有技术相比，本发明的优点：通过合理的成分配比和工艺控制，获得理想的铁素体+珠光体(本发明所述低温钢板显微组织为低应力状态等轴形的均匀铁素体+珠光体+少量贝氏体组织)，通过精确控制软相低应力状态的铁素体含量和硬相贝氏体含量的比列生产高强度、高韧性、低屈强比的液氨运输船用钢板，实现高强度船板的具有低屈强比、高低温韧性，并避免氨的应力腐蚀问题。该技术可有效填补液氨运输船用钢板的空白。
附图说明
图1是本发明的操作流程图；
图2是本发明的实施例示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图所述，本发明所述的一种液氨运输船用钢板，其各成分的质量百分数为：C：0.07％～0.10％，Si：0.10％～0.25％，Mn：1.40％～1.60％，P≤0.012％，S≤0.002％，Al：0.020％～0.045％，Ti：0.005％～0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，其各成分的质量百分数为：C：0.07％，Si：0.10％，Mn：1.40％，P：0.010％，S：0.0015％，Al：0.020％，Ti：0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，其各成分的质量百分数为：C：0.10％，Si：0.25％，Mn：1.60％，P：0.008％，S：0.001％，Al：0.045％，Ti：0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，其各成分的质量百分数为：C：0.08％，Si：0.20％，Mn：1.45％，P：0.008％，S：0.0008％，Al：0.035％，Ti：0.010％，其余为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，一种液氨运输船用钢板的制造方法，具体操作步骤如下：
(1)、铁水脱硫预处理；
(2)、转炉冶炼；
(3)、LF精炼及RH真空处理；
(4)、连铸及铸坯加热；
(5)、控制轧制及轧后控制冷却。
进一步的，在步骤(4)中，所述铸坯加热的温度是：1120～1150℃。
进一步的，在步骤(5)中，所述的控制轧制采用二阶段控制轧制，包括再结晶区轧制和未再结晶区轧制，
其中，粗轧轧制(再结晶区轧制)累积压下率≥50％，精轧轧制(未再结晶区轧制)单道次压下率≥10％。
进一步的，通过采用二阶段控制轧制后的终轧温度(轧制的最后一道，结束的温度)在790±10℃；轧后水冷冷速为5℃/s～10℃/s，返红温度580～630℃；钢板经加速冷却后空冷至室温(0-30℃)。
进一步的，钢板的组织为铁素体+珠光体(本发明所述低温钢板显微组织为低应力状态等轴形的均匀铁素体+珠光体+少量贝氏体组织)，为了保证钢板强度满足490MPa其中贝氏体含量5～10％，铁素体晶粒度9.5～12级，铁素体组织为低应力状态等轴形长短轴之比≤1.5，通过精确控制软相低应力状态的铁素体含量和硬相贝氏体含量的比列实现调控屈强比的目的。
本发明各化学元素的限定理由分别叙述如下：
C：钢中最常见的合金元素，也是最经济的最有效的固溶强化和析出强化元素，但是C含量的过高会损害韧性和塑性，同时为了改善钢的焊接性能，需要严格控制C含量；
Si：主要用来脱氧，与Al共同添加，更好消除钢中的氧，同时Si为非碳化物形成元素，可推迟过冷奥氏体中碳化物的析出，对过冷奥氏体起到稳定作用；
Mn：钢中最重要的固溶强化元素，可有效提高钢板的强度，Mn可以扩大γ相区，降低相变温度，有助于细化相变组织，提高强韧性，降低韧脆转变温度等；
Al：钢中的脱氧元素，也是最重要的晶粒细化元素，强氮化物形成元素，有效提高基体和焊接接头的低温韧性；
Ti：钢中最重要的晶粒细化元素，钛的固氮具能力很强，能够抑制晶粒长大，提高母材和焊缝金属低温韧性。
如表所述，表1为液氨运输船用钢板的力学性能
表1液氨运输船用钢的力学性能
Figure BDA0003256085640000041
实施例1：
本实施例是一种液氨运输船用钢板，其各成分的质量百分数为：C：0.08％，Si：0.20％，Mn：1.45％，P：0.008％，S：0.0008％，Al：0.035％，Ti：0.0010％，其余为Fe和不可避免的杂质；
将260mm铸坯加热到1130℃，保温300min，进行两阶段控制轧制，再结晶区轧制温度为1050℃；道次变形量32mm，中间坯厚度为75mm，未再结晶区轧制的开轧温度为860℃，终轧温度为790℃，轧后钢板为15mm，轧后采用弱冷，冷速为8℃/s，返红温度为610℃，然后空冷至室温。
实施例2：
本实施例是一种液氨运输船用钢板，其各成分的质量百分数为：C：0.07％，Si：0.10％，Mn：1.40％，P：0.010％，S：0.0015％，Al：0.020％，Ti：0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质；
将260mm铸坯加热到1120℃，保温300min，进行两阶段控制轧制，再结晶区轧制温度为1000℃；道次变形量30mm，中间坯厚度为70mm，未再结晶区轧制的开轧温度为850℃，终轧温度为780℃，轧后钢板为13mm，轧后采用弱冷，冷速为6℃/s，返红温度为590℃，然后空冷至室温。
实施例3：
本实施例是一种液氨运输船用钢板，其各成分的质量百分数为：其各成分的质量百分数为：C：0.10％，Si：0.25％，Mn：1.60％，P：0.009％，S：0.001％，Al：0.045％，Ti：0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质；
将260mm铸坯加热到1150℃，保温300min，进行两阶段控制轧制，再结晶区轧制温度为1100℃；道次变形量35mm，中间坯厚度为80mm，未再结晶区轧制的开轧温度为900℃，终轧温度为800℃，轧后钢板为18mm，轧后采用弱冷，冷速为10℃/s，返红温度为630℃，然后空冷至室温。
以上所述本发明的技术方案，并非限制条件；虽有些进行详细说明，但该装置仍可以对技术方案进行修改或对部分进行修改和替换；而这些替换理论上不能脱离本发明的实质和技术方案范围。

Claims (8)

1.一种液氨运输船用钢板，其特征在于，其各成分的质量百分数为：C：0.07％～0.10％，Si：0.10％～0.25％，Mn：1.40％～1.60％，P≤0.012％，S≤0.002％，Al：0.020％～0.045％，Ti：0.005％～0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种液氨运输船用钢板，其特征在于，其各成分的质量百分数为：C：0.07％，Si：0.10％，Mn：1.40％，P：0.010％，S：0.0015％，Al：0.020％，Ti：0.005％，其余为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种液氨运输船用钢板，其特征在于，其各成分的质量百分数为：C：0.10％，Si：0.25％，Mn：1.60％，P：0.009％，S：0.001％，Al：0.045％，Ti：0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的一种液氨运输船用钢板，其特征在于，其各成分的质量百分数为：C：0.08％，Si：0.20％，Mn：1.45％，P：0.008％，S：0.0008％，Al：0.035％，Ti：0.010％，其余为Fe和不可避免的杂质。
5.根据权利要求1-4所述的一种液氨运输船用钢板的制造方法，其特征在于，具体操作步骤如下：
(1)、铁水脱硫预处理；
(2)、转炉冶炼；
(3)、LF精炼及RH真空处理；
(4)、连铸及铸坯加热；
(5)、控制轧制及轧后控制冷却。
6.根据权利要求5所述的一种液氨运输船用钢板的制造方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述铸坯加热的温度是：1120～1150℃。
7.根据权利要求5所述的一种液氨运输船用钢板的制造方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述的控制轧制采用二阶段控制轧制，包括再结晶区轧制和未再结晶区轧制，
其中，再结晶区轧制的累积压下率≥50％，未再结晶区轧制的单道次压下率≥10％。
8.根据权利要求7所述的一种液氨运输船用钢板的制造方法，其特征在于，通过采用二阶段控制轧制后的终轧温度在790±10℃；
轧后水冷冷速为5℃/s～10℃/s，返红温度580～630℃；钢板经加速冷却后空冷至室温。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104264047A (zh) * 2014-09-15 2015-01-07 南京钢铁股份有限公司 一种集装箱船用特厚钢板及其制备方法
CN105112782A (zh) * 2015-09-16 2015-12-02 南京钢铁股份有限公司 一种热轧态船用低温铁素体lt-fh40钢板及其生产方法
CN108220784A (zh) * 2018-02-01 2018-06-29 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种低屈强比碳锰低温钢的制造方法
CN109234635A (zh) * 2018-10-29 2019-01-18 南京钢铁股份有限公司 一种345MPa级低屈强比耐候钢及其制备方法
CN110684930A (zh) * 2019-05-05 2020-01-14 华北理工大学 一种低温高韧性铈锆复合处理fh40船板钢及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104264047A (zh) * 2014-09-15 2015-01-07 南京钢铁股份有限公司 一种集装箱船用特厚钢板及其制备方法
CN105112782A (zh) * 2015-09-16 2015-12-02 南京钢铁股份有限公司 一种热轧态船用低温铁素体lt-fh40钢板及其生产方法
CN108220784A (zh) * 2018-02-01 2018-06-29 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种低屈强比碳锰低温钢的制造方法
CN109234635A (zh) * 2018-10-29 2019-01-18 南京钢铁股份有限公司 一种345MPa级低屈强比耐候钢及其制备方法
CN110684930A (zh) * 2019-05-05 2020-01-14 华北理工大学 一种低温高韧性铈锆复合处理fh40船板钢及其制备方法

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