CN114058793A - 一种降低超高强度海工钢eh890屈强比的热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低超高强度海工钢EH890屈强比的热处理方法,其采用淬火+亚温淬火+回火的调质工艺,一次淬火工艺为910‑940℃,保温时间PLC+(30‑40)min,出炉后水冷至室温,亚温淬火工艺淬火温度810‑830℃,保温时间PLC+(10‑30)min,出炉后水冷至室温;回火温度630‑660℃,总加热时间4.0‑5.0min/mm,出炉空冷至室温。本发明提供的热处理方法可生产厚度规格为15‑50mm的钢板,钢板屈服强度≥890MPa,抗拉强度940‑1100MPa,屈强比≤0.94,V型横向‑40℃冲击功≥50J,可以应用于各种大型海洋工程关键设备上。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种降低超高强度海工钢EH890屈强比的热处理方法。
背景技术
随着海洋开发向远海、深海发展,为适应复杂的海洋环境,海洋工程装备逐渐向大型化、高强度、高低温韧性发展,这对节约材料、降低采购成本,提高装备安全系数等具有重要意义,钢结构也向着大跨化、大型化发展,这些对钢结构的安全性也提出了更高的要求,这时候超高强钢的屈强比也越来越多受到重视。英国船级社和德国挪威船级社也将屈强比的要求写进了船级社规范。这两家船级社要求所有淬火回火超高强度钢板屈强比≤0.94。按照以往生产经验,传统的常规控轧、或者一次淬火+回火生产工艺思路,生产屈服强度690MPa级以上超高强钢控制屈强比难度较大,而屈服强度890MPa级及以上的生产难度更。目前国内常用的超高强海工钢为屈服690MPa级的,而对于890MPa及以上低屈强比超高强度海工钢国内还没有厂家能够大批量的生产,这些严重影响我国海洋装备制造的发展,因此研发低屈强比EH890超高强度海工钢板具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够降低超高强度海工钢EH890屈强比的热处理方法,在合适的成分基础上,通过合理的热处理方法,得到一种屈服强度≥890MPa,抗拉强度940-1100MPa,屈强比低≤0.94,V型横向-40℃冲击功≥50J,的超高强度海工钢。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种降低超高强度海工钢EH890屈强比的热处理方法,所述方法为采用淬火+亚温淬火+回火的调质工艺。
本发明所述淬火工艺:淬火温度910-940℃,保温时间PLC+(30-40)min,出炉后水冷至室温。
本发明所述亚温淬火工艺:亚温淬火温度810-830℃,保温时间PLC+(10-30)min,出炉后水冷至室温。
本发明所述回火工艺:回火温度630-660℃,总加热时间4.0-5.0min/mm,出炉后空冷至室温。
本发明所述钢板的化学成分及其质量百分含量为:C:0.13~0.18%,Si≤0.50%,Mn:1.40~1.80%,P≤0.010%,S≤0.005%,Ni:0.20~0.40%,Cr:0.20~0.30%,Mo:0.20~0.40%,Nb:0.020~0.035%,Ti:0.010~0.030%,B:0.0010~0.0020%,Al:0.020~0.050%,其余为Fe和其它不可避免的杂质。
本发明所述钢板通过宽厚板轧机轧制,连铸坯在连续炉加热,最高加热温度1250℃,总加热时间≥10min/mm;第一阶段开轧温度1020~1100℃,第二阶段开轧温度840~880℃,终轧温度800~820℃。
本发明所述钢板厚度规格为15-50mm。
本发明提供的方法生产的钢板屈服强度≥890MPa,抗拉强度940-1100MPa,屈强比低≤0.94,V型横向-40℃冲击功≥50J
本发明的发明原理在于:
本发明采用淬火+亚温淬火+回火的两次淬火+回火的调质工艺,通过一次淬火使钢板内部产生马氏体组织,保证钢板的强度,通过二次亚温淬火使钢板微观组织生产部分软相铁素体,然后通过回火消除钢板内部应力,生产回火马氏体组织和少量软相铁素体,以保证钢板性能的稳定性。
采用上述技术方案产生的有益效果在于:
本发明通过两次淬火+回火的热处理方法,能够获得15-50mm厚度的低屈强比的超高强度EH890海洋工程用钢,具有强度高和良好低温冲击韧性的同时具体较低的屈强比,钢板内部微观组织为回火马氏体组织和少量软相铁素体。
本发明所述方法得到的钢板屈服强度≥890MPa,抗拉强度940-1100MPa,屈强比低≤0.94,V型横向-40℃冲击功≥50J,屈强比较低,强度高,低温冲击韧性好,组织均匀,性能稳定,可以应用于各种大型海洋工程关键设备上。
附图说明
图1为实施例1提供的EH890海洋工程用钢金相组织。
图2为实施例2提供的EH890海洋工程用钢金相组织。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
本实施例海工钢EH890的化学成分及其质量百分含量为:C:0.15%,Si:0.25%,Mn:1.80%,P:0.008%,S:0.003%,Ni:0.31%,Cr:0.24%,Mo:0.20%,Nb:0.033%,Ti:0.010%,B:0.0018%,Al:0.020,其余为Fe和其它不可避免的杂质。
本发明所述钢板通过宽厚板轧机轧制,连铸坯在连续炉加热,最高加热温度1250℃,总加热时间11min/mm;第一阶段开轧温度1035℃,第二阶段开轧温度880℃,终轧温度816℃;然后采用淬火+亚温淬火+回火工艺的调质工艺降低其屈强比,具体参数如下:
(1)淬火工艺:淬火温度940℃,保温时间PLC+35min,出炉后水冷至室温。
(2)亚温淬火工艺:亚温淬火温度820℃,保温时间PLC+20min,出炉后水冷至室温。
(3)回火工艺:回火温度640℃,总加热时间4.50min/mm,出炉空冷至室温。
生产的EH890海洋工程用钢厚度为18mm,钢板屈服强度916MPa,抗拉强度1056MPa,屈强比0.87,V型纵向-40℃冲击功70J;金相组织显示其内部微观组织为回火马氏体组织和少量软相铁素体,见图1。
实施例2
本实施例海工钢EH890的化学成分及其质量百分含量为:C:0.13%,Si:0.50%,Mn:1.52%,P:0.006%,S:0.005%,Ni:0.28%,Cr:0.22%,Mo:0.40%,Nb:0.020%,Ti:0.025%,B:0.0010%,Al:0.035%,其余为Fe和其它不可避免的杂质。
本发明所述钢板通过宽厚板轧机轧制,连铸坯在连续炉加热,最高加热温度1250℃,总加热时间10min/mm;第一阶段开轧温度1020℃,第二阶段开轧温度840℃,终轧温度800℃;然后采用淬火+亚温淬火+回火工艺的调质工艺降低其屈强比,具体参数如下:
(1)淬火工艺:淬火温度930℃,保温时间PLC+30min,出炉后水冷至室温。
(2)亚温淬火工艺:亚温淬火温度810℃,保温时间PLC+10min,出炉后水冷至室温。
(3)回火工艺:回火温度630℃,总加热时间4.0min/mm,出炉空冷至室温。
生产的EH890海洋工程用钢厚度为25mm,钢板屈服强度976MPa,抗拉强度1100MPa,屈强比0.89,V型纵向-40℃冲击功100J;金相组织显示其内部微观组织为回火马氏体组织和少量软相铁素体,见图2。
实施例3
本实施例海工钢EH890的化学成分及其质量百分含量为:C:0.16%,Si:0.32%,Mn:1.40%,P:0.010%,S:0.003%,Ni:0.32%,Cr:0.20%,Mo:0.36%,Nb:0.035%,Ti:0.030%,B:0.0020%,Al:0.026%,其余为Fe和其它不可避免的杂质。
本发明所述钢板通过宽厚板轧机轧制,连铸坯在连续炉加热,最高加热温度1250℃,总加热时间11min/mm;第一阶段开轧温度1068℃,第二阶段开轧温度871℃,终轧温度802℃;然后采用淬火+亚温淬火+回火工艺的调质工艺降低其屈强比,具体参数如下:
(1)淬火工艺:淬火温度910℃,保温时间PLC+40min,出炉后水冷至室温。
(2)亚温淬火工艺:亚温淬火温度830℃,保温时间PLC+30min,出炉后水冷至室温。
(3)回火工艺:回火温度660℃,总加热时间5.0min/mm,出炉空冷至室温。
生产的EH890海洋工程用钢厚度为50mm,钢板屈服强度923MPa,抗拉强度998MPa,屈强比0.92,V型纵向-40℃冲击功50J;金相组织显示其内部微观组织为回火马氏体组织和少量软相铁素体。
实施例4
本实施例海工钢EH890的化学成分及其质量百分含量为:C:0.15%,Si:0.42%,Mn:1.67%,P:0.009%,S:0.002%,Ni:0.20%,Cr:0.30%,Mo:0.22%,Nb:0.028%,Ti:0.022%,B:0.0015%,Al:0.050%,其余为Fe和其它不可避免的杂质。
本发明所述钢板通过宽厚板轧机轧制,连铸坯在连续炉加热,最高加热温度1250℃,总加热时间10min/mm;第一阶段开轧温度1056℃,第二阶段开轧温度865℃,终轧温度820℃;然后采用淬火+亚温淬火+回火工艺的调质工艺降低其屈强比,具体参数如下:
(1)淬火工艺:淬火温度935℃,保温时间PLC+35min,出炉后水冷至室温。
(2)亚温淬火工艺:亚温淬火温度826℃,保温时间PLC+22min,出炉后水冷至室温。
(3)回火工艺:回火温度650℃,总加热时间4.6min/mm,出炉空冷至室温。
生产的EH890海洋工程用钢厚度为35mm,钢板屈服强度890MPa,抗拉强度983MPa,屈强比0.91,V型纵向-40℃冲击功85J;金相组织显示其内部微观组织为回火马氏体组织和少量软相铁素体。
实施例5
本实施例海工钢EH890的化学成分及其质量百分含量为:C:0.18%,Si:0.38%,Mn:1.71%,P:0.008%,S:0.004%,Ni:0.40%,Cr:0.28%,Mo:0.26%,Nb:0.031%,Ti:0.018%,B:0.0016%,Al:0.042%,其余为Fe和其它不可避免的杂质。
本发明所述钢板通过宽厚板轧机轧制,连铸坯在连续炉加热,最高加热温度1250℃,总加热时间12min/mm;第一阶段开轧温度1100℃,第二阶段开轧温度850℃,终轧温度812℃;然后采用淬火+亚温淬火+回火工艺的调质工艺降低其屈强比,具体参数如下:
(1)淬火工艺:淬火温度922℃,保温时间PLC+33min,出炉后水冷至室温。
(2)亚温淬火工艺:亚温淬火温度818℃,保温时间PLC+17min,出炉后水冷至室温。
(3)回火工艺:回火温度645℃,总加热时间4.2min/mm,出炉空冷至室温。
生产的EH890海洋工程用钢厚度为40mm,钢板屈服强度922MPa,抗拉强度992MPa,屈强比0.93,V型纵向-40℃冲击功98J;金相组织显示其内部微观组织为回火马氏体组织和少量软相铁素体。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种降低超高强度海工钢EH890屈强比的热处理方法,其特征在于,所述方法为采用淬火+亚温淬火+回火的调质工艺。
2.根据权利要求1所述的一种降低超高强度海工钢EH890屈强比的热处理方法,其特征在于,所述淬火工艺:淬火温度910-940℃,保温时间PLC+(30-40)min,出炉后水冷至室温。
3.根据权利要求1所述的一种降低超高强度海工钢EH890屈强比的的热处理方法,其特征在于,所述亚温淬火工艺:亚温淬火温度810-830℃,保温时间PLC+(10-30)min,出炉后水冷至室温。
4.根据权利要求1所述的一种降低超高强度海工钢EH890屈强比的的热处理方法,其特征在于,所述回火工艺:回火温度630-660℃,总加热时间4.0-5.0min/mm,出炉后空冷至室温。
5.根据权利要求1所述的一种降低超高强度海工钢EH890屈强比的的热处理方法,其特征在于,所述钢板的化学成分及其质量百分含量为:C:0.13~0.18%,Si≤0.50%,Mn:1.40~1.80%,P≤0.010%,S≤0.005%,Ni:0.20~0.40%,Cr:0.20~0.30%,Mo:0.20~0.40%,Nb:0.020~0.035%,Ti:0.010~0.030%,B:0.0010~0.0020%,Al:0.020~0.050%,其余为Fe和其它不可避免的杂质。
6.根据权利要求1所述的一种降低超高强度海工钢EH890屈强比的的热处理方法,其特征在于,所述钢板通过宽厚板轧机轧制,连铸坯在连续炉加热,最高加热温度1250℃,总加热时间≥10min/mm;第一阶段开轧温度1020~1100℃,第二阶段开轧温度840~880℃,终轧温度800~820℃。
7.根据权利要求1所述的一种降低超高强度海工钢EH890屈强比的的热处理方法,其特征在于,所述钢板厚度规格为15-50mm。
8.根据权利要求1所述的一种降低超高强度海工钢EH890屈强比的的热处理方法,其特征在于,所述钢板屈服强度≥890MPa,抗拉强度940-1100MPa,屈强比低≤0.94,V型横向-40℃冲击功≥50J。
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