CN114672726A - 一种厚规格fh690级超高强度海工钢板及其制备方法 - Google Patents
一种厚规格fh690级超高强度海工钢板及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114672726A CN114672726A CN202210183456.0A CN202210183456A CN114672726A CN 114672726 A CN114672726 A CN 114672726A CN 202210183456 A CN202210183456 A CN 202210183456A CN 114672726 A CN114672726 A CN 114672726A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- equal
- steel plate
- steel
- less
- thick
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 108
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 108
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 23
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims description 20
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 9
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 8
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 8
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 3
- 238000005204 segregation Methods 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/009—Pearlite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明公开了一种厚规格FH690级超高强度海工钢板及其制备方法，组分如下：C0.08%~0.16%、Si0.15%~0.35%、Mn0.80%~1.50%、Cr0.40%~0.60%、Ni1.00%~1.65%、Mo0.20%~0.50%、Cu0.10%~0.35%、Nb0.02%~0.04%、V0.04%~0.06%、Zr0.01%~0.03%、B0.001%~0.002%、Alt0.02%~0.05%、P≤0.015%、S≤0.005%、N≤0.006%，余量为Fe。所生产的钢板具有良好的强韧性匹配，优良的综合力学性能，满足船级社对FH690级钢板的要求，制造工艺简单，适应性广。
Description
技术领域
本发明属于钢铁材料技术领域，涉及一种厚规格FH690级超高强度海工钢板及其制备方法，尤其是一种厚度50mm~100mm的FH690级超高强度海洋工程结构用调质钢板及其制备方法。
背景技术
当今世界，资源的开发、利用和战略储备已成为制约一个国家发展的重要因素。地球上绝大部分资源蕴藏在海洋，各国都在积极开发各自的海域，建造了多种海洋工程装备。多变复杂的海洋服役环境决定了海洋工程用钢必须具有高强度、高韧性、抗疲劳、抗层状撕裂、良好的焊接性以及好的加工性等性能，这对于保证操作人员的安全、提高海洋工程装备的使用寿命及开发海洋资源具有重要意义。F级高强韧大厚度海工钢是未来重要的发展方向，也是目前国内高端板材市场的紧缺品种。其中FH690级别海工钢要求屈服强度≥690MPa，抗拉强度≥770MPa，低温冲击要通过-60℃考核，具备极高的强韧性，在整个厚度上具有组织和性能均匀性，这对材料的成分和工艺设计提出了很高的挑战。
目前很多钢厂公布了690MPa级海工钢的生产工艺，公开号CN113549827A的专利文件“一种低温韧性优异的FH690级海工钢及其制造方法”、公开号CN101984119A的专利文件“NV-F690超高强度船板钢及其制备方法”和公开号CN109055657A的专利文件“690MPa级低成本高强韧性贝氏体钢板及其生产工艺”，采用在线淬火方式生产的690MPa级别钢板，最大厚度只有40mm~60mm，生产的规格范围受限，此材质需求量较大的反而是厚度≥50mm的厚规格钢板。
公开号CN103710640A的专利文件“一种经济节约型调质处理690MPa级高强高韧钢板”采用连铸坯只能生产小于80mm钢板，更厚规格需采用模铸锭开坯生产，成材率较低，应用受限；且此发明并未介绍具体的生产工艺。
公开号CN111455256A的专利文件“一种690MPa易焊接耐蚀高强钢及其制造方法”，采用调质工艺生产690MPa易焊接耐蚀高强钢，但只保证-40℃冲击性能，不能满足FH690级钢板要求的-60℃冲击标准。
针对以上不足，本发明通过采用合金成分设计-冶炼-加热-控制轧制-控制冷却-淬火-回火工艺，得到最大厚度100mm各项性能优异的FH690级海工钢。
发明内容
本发明的目的是提供一种厚规格FH690级超高强度海工钢板及其制备方法，以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：
本发明公开了一种厚规格FH690级超高强度海工钢板，其特征在于：包括如下重量百分比的各组分：C：0.08%~0.16%、Si：0.15%~0.35%、Mn：0.80%~1.50%、Cr：0.40%~0.60%、Ni：1.00%~1.65%、Mo：0.20%~0.50%、Cu：0.10%~0.35%、Nb：0.02%~0.04%、V：0.04%~0.06%、Zr：0.01%~0.03%、B：0.001%~0.002%、Alt：0.02%~0.05%、P：≤0.015%、S：≤0.005%、N：≤0.006%，余量为Fe和少量不可避免的杂质。
进一步的：所述海工钢厚度为50mm~100mm，屈服强度≥690MPa，抗拉强度≥770MPa~940MPa，断后伸长率≥14%，屈强比≤0.94，-60℃横向冲击功≥46J，Z向拉伸断面收缩率≥35%，具有超高强度、低温韧性优异、组织性能均匀的特点。
本发明还公开了一种厚规格FH690级超高强度海工钢板的制备方法，包括：
冶炼和浇铸过程、加热过程、轧制过程、冷却过程和热处理过程；其特征在于：
1）冶炼和浇铸过程：采用转炉冶炼、炉外精炼、真空处理和连铸工艺进行生产，O含量控制在30ppm以下，N含量控制在60ppm以下，H含量控制在2ppm以下，中包钢水过热度≤25℃，投用电磁搅拌和轻压下，全程保护浇铸，连铸后得到连铸坯，连铸坯厚度250~350mm，宽度2000~2400mm；连铸坯内部低倍检验结果满足：中心偏析≤C类1.5级，中间裂纹≤1.0级，无其它裂纹缺陷；
2）加热过程：钢坯加热温度1220±30℃，加热系数≥11min/cm，出炉后进行高压水除鳞；
3）轧制过程：采用两阶段控轧工艺，一阶段开轧温度≥1020℃，保证最后一道次压下率≥18%，二阶段终轧温度为820±30℃；
4）冷却过程：对轧后钢板进行在线冷却，返红温度为630±30℃，冷速≥8℃/s，后空冷至室温；
5）热处理过程：将空冷至室温的热轧钢板加热至870℃~910℃进行充分奥氏体化，在炉时间3.0*t分钟后出炉水淬冷却至室温；将淬火后的钢板加热至620℃~680℃进行回火，在炉时间（3.5~4.0）*t分钟；其中t为钢板厚度，单位为mm。
本发明的优点是：
本发明主要是针对目前船舶海洋工程对厚规格FH690级超高强海工钢的大量需求，优化合金成分，采用控轧控冷和后续热处理工艺相结合，创新地采用Zr元素来替代Ti元素，通过添加一定量的Zr元素和合理的热加工工艺来确保大厚度海工钢的组织均匀性，效果显著，强韧性匹配良好，从而制备出组织均匀稳定、具有超高强韧性匹配的厚规格海工钢，满足船级社对FH690海工钢的认证要求，厚度可达50mm~100mm。
本发明所制备的钢板，优点如下：
（1）制定优化的化学成分，通过适量的C、Mn、Si固溶强化；采用稳定的Zr氧化物和析出物达到细晶强化和析出强化的目的，使组织均匀稳定，保证强度与低温冲击韧性的良好匹配；合理控制Cr、Ni、Mo贵金属元素含量，降低成本；适当添加B元素，提高钢板淬透性，具有良好的力学性能。
（2）本发明采用350mm厚铸坯生产具有厚度大、强度高、强韧性匹配综合性能优异的FH690海工钢，提高了再结晶区粗轧阶段压下率，保证粗轧最后一道次压下率大于18%，在压缩比低的条件下保证了钢板的组织均匀性和低温冲击韧性。
（3）本发明设计工艺条件下生产的50mm~100mm厚规格海工钢，力学性能优异，屈服强度≥690MPa，抗拉强度≥770MPa，断后延伸率≥14%，屈强比≤0.94，-60℃横纵向冲击功≥46J，Z向拉伸断面收缩率≥35%。
附图说明
图1是100mm厚钢板厚度1/2处金相组织；
图2是100mm厚钢板厚度1/4处金相组织；
图3是拉伸断口形貌及典型夹杂物分析；
图4是50mm厚钢板厚度1/4处金相组织；
图5是50mm厚钢板厚度1/4处金相组织。
具体实施方式
本发明公开了一种厚规格FH690级超高强度海工钢板及其制备方法，所生产的钢板具有良好的强韧性匹配，优良的综合力学性能，满足船级社对FH690级钢板的性能要求，钢板厚度范围50mm~100mm，制造工艺简单，适应性广。
本发明的所述钢板化学成分（重量百分比）为：C：0.08%~0.16%、Si：0.15%~0.35%、Mn：0.80%~1.50%、Cr：0.40%~0.60%、Ni：1.00%~1.65%、Mo：0.20%~0.50%、Cu：0.10%~0.35%、Nb：0.02%~0.04%、V：0.04%~0.06%、Zr：0.01%~0.03%、B：0.001%~0.002%、Alt：0.02%~0.05%、P：≤0.015%、S：≤0.005%、N：≤0.006%，余量为Fe和少量不可避免的杂质。
其中，所述钢板厚度为50mm~100mm，屈服强度≥690MPa，抗拉强度≥770MPa~940MPa，断后伸长率≥14%，-60℃横向冲击功≥46J，Z向拉伸断面收缩率≥35%。
本发明的另一目的是提供上述钢板的制备方法，具体包括以下生产过程：
1）冶炼和浇铸过程：采用转炉冶炼、炉外精炼、真空处理和连铸工艺进行生产，O含量控制在30ppm以下，N含量控制在60ppm以下，H含量控制在2ppm以下，中包钢水过热度≤25℃，投用电磁搅拌和轻压下，全程保护浇铸，连铸后得到连铸坯，连铸坯厚度250~350mm，宽度2000~2400mm。连铸坯内部低倍检验结果满足：中心偏析≤C类1.5级，中间裂纹≤1.0级，无其它裂纹缺陷；
2）加热过程：钢坯加热温度1220±30℃，加热系数≥11min/cm，出炉后进行高压水除鳞；
3）轧制过程：采用两阶段控轧工艺，一阶段开轧温度≥1020℃，保证最后一道次压下率≥18%，二阶段终轧温度为820±30℃；
4）冷却过程：对轧后钢板进行在线冷却，返红温度为630±30℃，冷速≥8℃/s，后空冷至室温；
5）热处理过程：将空冷至室温的热轧钢板加热至870℃~910℃进行充分奥氏体化，在炉时间3.0*t分钟后出炉水淬冷却至室温；将淬火后的钢板加热至620℃~680℃进行回火，在炉时间（3.5~4.0）*t分钟；其中t为钢板厚度，单位为mm。
本发明主要是针对目前船舶海洋工程对厚规格FH690级超高强海工钢的大量需求，优化合金成分，采用控轧控冷和后续热处理工艺相结合，制备出组织均匀稳定、具有超高强韧性匹配厚规格海工钢，满足船级社对FH690海工钢的认证要求，厚度可达50mm~100mm。
下面通过实施例来进一步说明本发明的技术方案，但不局限于以下实施例。
表1本发明实施例的化学成分（wt.%）。
| C | Si | Mn | P | S | Alt | Cr | Ni | Mo | Cu | Nb | V | Zr | B | Ceq |
| 0.14 | 0.23 | 0.97 | 0.014 | 0.002 | 0.036 | 0.52 | 1.24 | 0.42 | 0.16 | 0.023 | 0.041 | 0.023 | 0.0012 | 0.59 |
实施例1
100mm厚海工钢，连铸坯尺寸350mm厚×2000mm宽×3700mm长，轧制后成品钢板尺寸100mm厚×2690mm宽×9400mm长，冷装，加热温度1220℃~1250℃，加热时间425分钟，双机架两阶段控制轧制，粗轧开轧温度1059℃，连续轧制至116mm厚中间坯，终轧温度970℃，粗轧轧制最后一道压下率24.5%。精轧开轧温度为827℃，终轧温度为805℃，轧后层流冷却，冷速15.5℃/s，返红温度为604℃，后空冷至室温。采用QT工艺进行热处理，具体为：将空冷至室温的热轧钢板加热至880℃进行充分奥氏体化，在炉时间300分钟，然后出炉水淬冷却至室温；再将淬火后的钢板加热至630℃进行回火，在炉时间350分钟。钢板力学性能见表2，金相组织见附图1和附图2，拉伸断口形貌及典型夹杂物分析见附图3。可以看出：钢板组织主要为回火索氏体+少量铁素体，且显微组织在厚度方向上差异不大，说明钢板淬透性较好。通过对拉伸断口韧窝内的夹杂物进行能谱分析，发现有锆的氧化物存在。
表2 100mm厚海工钢力学性能检验结果
实施例2
50mm厚海工钢，连铸坯尺寸350mm厚×2000mm宽×2410mm长，轧制后成品钢板尺寸50mm厚×2690mm宽×13000mm长，冷装，加热温度1220℃~1250℃，加热时间422分钟；双机架两阶段控制轧制，粗轧开轧温度1027℃，连续轧制至111mm厚中间坯，终轧温度983℃，粗轧轧制最后一道压下率19.95%。精轧开轧温度855℃，终轧温度为845℃，轧后层流冷却，冷速19.6℃/s，返红温度为633℃，后空冷至室温。采用QT工艺进行热处理，具体为：将空冷至室温的热轧钢板加热至880℃进行充分奥氏体化，在炉时间150分钟，严格控制奥氏体化温度和保温时间，防止晶粒异常粗大，然后水淬冷却至室温；再将淬火后的钢板加热至670℃进行回火，在炉时间200分钟。钢板力学性能见表3，金相组织见附图4和附图5。钢的组织类型仍为回火索氏体+少量铁素体，晶粒更加细小。
表3 50mm厚海工钢力学性能检验结果
从以上两个实施例可以看出，按本发明的成分和工艺，生产的50mm和100mm厚钢板，组织性能均匀，强韧匹配良好，达到FH690标准的各项要求，且有较大余量。
Claims (3)
1.一种厚规格FH690级超高强度海工钢板，其特征在于：包括如下重量百分比的各组分：C：0.08%~0.16%、Si：0.15%~0.35%、Mn：0.80%~1.50%、Cr：0.40%~0.60%、Ni：1.00%~1.65%、Mo：0.20%~0.50%、Cu：0.10%~0.35%、Nb：0.02%~0.04%、V：0.04%~0.06%、Zr：0.01%~0.03%、B：0.001%~0.002%、Alt：0.02%~0.05%、P：≤0.015%、S：≤0.005%、N：≤0.006%，余量为Fe和少量不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的厚规格FH690级超高强度海工钢板，其特征在于：所述海工钢厚度为50mm~100mm，屈服强度≥690MPa，抗拉强度≥770MPa~940MPa，断后伸长率≥14%，屈强比≤0.94，-60℃横向冲击功≥46J，Z向拉伸断面收缩率≥35%，具有超高强度、低温韧性优异、组织性能均匀的特点。
3.一种厚规格FH690级超高强度海工钢板的制备方法，包括：冶炼和浇铸过程、加热过程、轧制过程、冷却过程和热处理过程；其特征在于：
1）冶炼和浇铸过程：采用转炉冶炼、炉外精炼、真空处理和连铸工艺进行生产，O含量控制在30ppm以下，N含量控制在60ppm以下，H含量控制在2ppm以下，中包钢水过热度≤25℃，投用电磁搅拌和轻压下，全程保护浇铸，连铸后得到连铸坯，连铸坯厚度250~350mm，宽度2000~2400mm；连铸坯内部低倍检验结果满足：中心偏析≤C类1.5级，中间裂纹≤1.0级，无其它裂纹缺陷；
2）加热过程：钢坯加热温度1220±30℃，加热系数≥11min/cm，出炉后进行高压水除鳞；
3）轧制过程：采用两阶段控轧工艺，一阶段开轧温度≥1020℃，保证最后一道次压下率≥18%，二阶段终轧温度为820±30℃；
4）冷却过程：对轧后钢板进行在线冷却，返红温度为630±30℃，冷速≥8℃/s，后空冷至室温；
5）热处理过程：将空冷至室温的热轧钢板加热至870℃~910℃进行充分奥氏体化，在炉时间3.0*t分钟后出炉水淬冷却至室温；将淬火后的钢板加热至620℃~680℃进行回火，在炉时间（3.5~4.0）*t分钟；其中t为钢板厚度，单位为mm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210183456.0A CN114672726A (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 一种厚规格fh690级超高强度海工钢板及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210183456.0A CN114672726A (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 一种厚规格fh690级超高强度海工钢板及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114672726A true CN114672726A (zh) | 2022-06-28 |
Family
ID=82072057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210183456.0A Pending CN114672726A (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 一种厚规格fh690级超高强度海工钢板及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114672726A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102851622A (zh) * | 2012-09-19 | 2013-01-02 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种超高强高韧性海洋工程用钢板及其生产方法 |
| CN103014541A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-04-03 | 首钢总公司 | 一种690MPa级厚规格海洋工程用钢及其制造方法 |
| CN103938110A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-07-23 | 江苏沙钢集团有限公司 | 海洋工程用fq70级超高强特厚钢板及其制造方法 |
| JP2019127620A (ja) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | 日本製鉄株式会社 | 高強度継目無鋼管及びジャッキアップリグのブレーシングパイプ |
| CN111411302A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-07-14 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | 一种690MPa级大线能量焊接用压力容器用钢及其制造方法 |
| WO2020253335A1 (zh) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种大厚度抗层状撕裂屈服强度960MPa级高强钢板及其生产方法 |
| CN113637917A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-12 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | 一种690MPa级低温冲击性能优良的超高强度特厚船板钢及其生产方法 |
-
2022
- 2022-02-28 CN CN202210183456.0A patent/CN114672726A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102851622A (zh) * | 2012-09-19 | 2013-01-02 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种超高强高韧性海洋工程用钢板及其生产方法 |
| CN103014541A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-04-03 | 首钢总公司 | 一种690MPa级厚规格海洋工程用钢及其制造方法 |
| CN103938110A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-07-23 | 江苏沙钢集团有限公司 | 海洋工程用fq70级超高强特厚钢板及其制造方法 |
| JP2019127620A (ja) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | 日本製鉄株式会社 | 高強度継目無鋼管及びジャッキアップリグのブレーシングパイプ |
| WO2020253335A1 (zh) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种大厚度抗层状撕裂屈服强度960MPa级高强钢板及其生产方法 |
| CN111411302A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-07-14 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | 一种690MPa级大线能量焊接用压力容器用钢及其制造方法 |
| CN113637917A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-12 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | 一种690MPa级低温冲击性能优良的超高强度特厚船板钢及其生产方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 董世柱 等: "《结构钢及其热处理》", 31 March 2009, 辽宁科学技术出版社 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106756527B (zh) | 一种液化气体船用碳锰低温钢及制造方法 | |
| CN109182919B (zh) | 一种多相组织高韧性船板钢eh47的生产方法 | |
| CN110551878B (zh) | 一种超高强度超高韧性低密度双相层状钢板及其制备方法 | |
| CN113106339B (zh) | 一种超高强高塑性抗高温氧化热冲压成形钢的制备方法 | |
| CN113322420A (zh) | 一种具有优异低温冲击韧性的控制屈强比钢及其制造方法 | |
| CN112899579B (zh) | 一种耐腐蚀高强度轻质钢及制备方法 | |
| CN106811696B (zh) | 一种大厚度海洋工程用390MPa级钢板及其制造方法 | |
| EP4261320A1 (en) | High-strength and toughness free-cutting non-quenched and tempered round steel and manufacturing method therefor | |
| CN101928876A (zh) | 加工性优良的trip/twip高强塑性汽车钢及其制备方法 | |
| WO2018040859A1 (zh) | 一种大厚度q960e超高强钢生产方法 | |
| CN105018835A (zh) | 精冲性优良的中高碳热轧带钢及生产方法 | |
| WO2023087833A1 (zh) | 一种具有优良耐候性能的高强度钢材及其制造方法 | |
| CN111809115A (zh) | 耐冲击腐蚀磨损性能优异的特厚塑料模具钢及其制备方法 | |
| CN113430458A (zh) | 一种屈服强度1040MPa以上级超高强钢板及其制造方法 | |
| CN111057965A (zh) | 一种低屈强比的海洋工程用钢及其制备方法 | |
| CN109609729A (zh) | 一种屈服强度650MPa级不锈钢板及制造方法 | |
| CN110358970B (zh) | 屈服强度1100MPa级的焊接结构贝氏体高强钢及其制备方法 | |
| CN102260823B (zh) | 一种屈服强度690MPa级高强钢板及其制造方法 | |
| CN102191430A (zh) | 屈服强度550MPa易焊接高强韧钢板及其制造方法 | |
| CN111996462B (zh) | 一种纵向变厚度超高强船板及生产方法 | |
| CN113637908A (zh) | 一种大厚度低温环境用高锰钢板及其生产方法 | |
| CN106086630B (zh) | 一种含有纳米析出相的低成本高强韧铁素体钢板及其制造方法 | |
| CN111979499A (zh) | 一种低成本q460c厚规格钢板生产方法 | |
| CN111254264A (zh) | 一种沉淀硬化耐微生物腐蚀马氏体不锈钢及其制备方法 | |
| KR101985777B1 (ko) | 초소성을 갖는 중망간강과 그 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220628 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |