CN116334504A - 一种低成本特厚低温海工钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低成本特厚低温海工钢板及其制造方法，该钢板的成分按重量百分比计如下：C：0.06％～0.11％，Si0.1％～0.35％，Mn1.05％～1.3％，P≤0.02％，S≤0.01％，Als0.01％～0.03％，Ni0.5％～2.0％，Cr0.15％～0.3％，Mo0.18％～0.3％，Cu0.2％～0.35％，Nb0.005％～0.04％，V0.005％～0.04％，Ti0.005％～0.03％，N0.003％～0.006％，其余为Fe和不可避免的杂质。制造方法包括冶炼、浇铸、电渣重熔、轧制；应用本发明生产的钢板屈服强度≥420MPa，抗拉强度520‑680MPa，横向延伸率≥26％，‑80℃夏比冲击功≥90J。

Description

一种低成本特厚低温海工钢板及其制造方法
技术领域
本发明属于金属材料领域，尤其涉及一种低成本特厚低温海工钢板及其制造方法。
背景技术
21世纪是海洋的世纪，随着科技的发展、人民生活水平的提高，世界各国都将目光聚焦在海洋中蕴藏的巨大资源上。近年来海工装备产业持续快速发展促进了海工用钢的大量需求和产品的升级换代，市场迫切需要综合性能良好的高强度特厚超低温韧性海工钢板。
随着常规可开采油气能源逐渐枯竭，北极地区丰富的能源储量受到越来越多关注。美国地质勘探局完成的调查显示北极圈内石油、天然气和液化天然气储量分别达到900亿桶、47万亿立方米和440亿桶，约占全世界未探明能源总量的22％。同时，全球温室效应使北极升温加剧，海冰覆盖面积持续快速减少，越来越有利于资源开发与船舶航行。近年来俄罗斯和北欧国家明显加快了北极的油气勘探与开发。北极地区能源和贸易航线潜力受到越来越越多关注，促进了大型高技术极地海工装备的需求与发展，对满足极地服役条件的极地船舶海工用超低温钢提出了更高的要求，具有优异低温韧性和易焊接性的高强度级别极地低温海工钢是发展趋势。
海洋工程平台服役环境恶劣，除常规受力外，还要考虑大风、浪涌、潮汐、冰块撞击、地震等多种因素影响，这就决定了海洋平台用钢的特殊性，在平台建造的选材方面必须能适应各种海况条件。同时，钢板长期处于潮湿、高盐度的海洋环境中，受到潮湿空气、海水、海洋生物附着而造成漆膜脱落、钢板表面腐蚀、腐蚀疲劳等问题，降低钢板的力学性能，缩短使用寿命，严重影响海洋工程平台的正常使用。另外，海洋平台远离海岸，不能像船舶那样定期进坞维修、保养。为了能够让海洋工程平台能够在极地等极寒复杂环境下安全使用，急需开发出一种综合性能优良的高品质海洋工程用超高强钢，这种海洋工程用高强钢板必须具有高强度、超低温韧性、耐腐蚀性、低合金成本等优点。
目前，海洋工程用钢已能满足海工领域市场的大部分需求，但更低韧脆转变温度的综合性能优良的特殊钢材仍是世界各国的发展的目标，高服役安全性的高强钢板其科研问题难度高，生产工艺严格，对设备要求高，开发难度大。公开号为CN102330031B的专利《一种高韧性-130℃低温钢及其制造方法》提出了一种屈服强度大于420MPa的低温钢板，该发明成分中加入了大量的Ni、V、Zr、Re元素，虽然有助于提高钢质纯净度，成本也大幅度提高。且该成分需要经过多轮调质处理，无法生产TMCP状态100mm420MPa低温海工钢。公开号为CN106756527B的专利《一种液化气体船用碳锰低温钢及制造方法》提出了一种碳锰低温钢，采用无Ni无Cr的C、Mn合金成分设计，常规TMCP工艺轧制生产，这种成分和工艺无法生产最大厚度100mm的-80℃低温韧性钢板。
发明内容
本发明的目的在于克服上述问题和不足而提供一种力学性能、高服役安全性能可以达到海洋工程设备服役条件，钢板最大厚度100mm，-80℃夏比冲击功≥80J，点腐蚀速率＜0.12g·m-2·h-1的低成本特厚低温海工钢板及其制造方法。
本发明目的是这样实现的：
针对极寒海洋环境对超高强海工钢的成分性能要求，利用C、Mn、Ni、Cr、Mo、Cu与微合金元素相配合的成分设计和大厚度-80℃超高强海工钢板关键生产技术，为实现本发明目的，本发明者通过合金元素筛选与配比、钢质洁净度控制、电渣重熔、高低温两火轧制工艺优化与参数选择等几个方面进行了大量系统的试验研究，最终确定了可满足本发明目的合金元素配比及轧制热处理工艺。
一种低成本特厚低温海工钢板，该钢板的成分按重量百分比计如下：C：0.06％～0.11％，Si0.1％～0.35％，Mn1.05％～1.3％，P≤0.02％，S≤0.01％，Als0.01％～0.03％，Ni0.5％～2.0％，Cr0.15％～0.3％，Mo0.18％～0.3％，Cu0.2％～0.35％，Nb0.005％～0.04％，V0.005％～0.04％，Ti0.005％～0.03％，N0.003％～0.006％，其余为Fe和不可避免的杂质。
所述钢板屈服强度≥420MPa，抗拉强度520-680MPa，横向延伸率≥26％，-80℃夏比冲击功≥90J，点腐蚀速率＜0.12g·m-2·h-1。
钢板中(Ni+Cr+Mo+Cu)为1.2％～2.7％，Ni/(Cr+Mo+Cu)为0.6～2.9。
钢板厚度≤100mm。
本发明成分设计理由如下：
C作为钢中基本的强化元素，在本发明方案中是保证强度、硬度的主要元素，C含量过低是会导致C固溶含量和碳化物含量降低，晶粒细化作用降低，钢板强度不足。C含量过高将产生大量淬硬组织，冲击韧性降低，所以应精确控制C元素在钢中含量。C含量为0.06％-0.11％。
Si可提高钢板的强度，同时Si作为脱氧剂可减少O含量，Si含量低于0.1％时脱氧效果不明显，Si含量大于0.35％时会导致组织粗化，韧性降低，本发明Si含量为0.1％-0.35％。
Mn元素与Fe原子半径相似，可大量固溶于Fe基体中，提高钢板强度。Mn含量低于1.05％时对钢板强度贡献较小，当Mn元素质量百分含量大于1.3％时，Mn元素的偏析又会使得厚板芯部的低温韧性较差，Mn含量为1.05％-1.3％。
P、S元素对钢板的力学性能特别是延伸率没有益处，应控制P≤0.02％，S≤0.01％。
Al是钢中主要的脱氧元素，当Al含量过低时脱氧效果不佳，Ti等微合金元素因被氧化无法起到细化晶粒的目的，厚度较大的超高强度钢板需要适当提高钢中Als含量；相反Al元素过高则形成大型夹杂物，Als含量为0.01％-0.03％。
Ni的作用是改善钢板韧性。大量加入可以获得较低的韧脆转变温度，提高钢板低温韧性，同时Ni元素的加入可以改善Cu元素在钢中的热裂倾向，Ni元素具有一定的耐腐蚀作用，Ni元素与Cr、Mo、Cu元素在合理的含量和配比下，既可以获得优良的强度、韧性、耐腐蚀性，还可以有效降低合金元素成本，Ni+Cr+Mo+Cu含量为1.2％-2.7％，Ni/(Cr+Mo+Cu)比例为0.6-2.9，Ni含量为0.5％-2.0％。
Cr元素在钢中可以有效的提高钢板强度；但是Cr含量过高会降低钢板冲击韧性，与Ni元素配合加入，结合钢板两次低温轧制的生产工艺，可以兼具优良的强度和低温韧性，Cr含量为0.15％-0.3％。
Mo元素在钢中可以形成细小碳化物，能有效提高钢板强度，同时钢中加入一定Mo元素可以提高特厚钢板的淬透性，提高特厚钢板控冷效果。Mo元素还能配合Ni起到一定的耐蚀作用，Mo含量为0.18％-0.3％。
Cu元素在钢中可以提高钢板的强度，Cu元素可以在钢中与Ni元素共同作用，降低钢板韧脆转变温度。单独加入过量的Cu元素会导致钢板低温韧性下降，并造成热脆性。Cu元素含量为0.2％-0.35％。
Nb是本发明的重要添加元素。加热时未溶解的Nb的C、N化物颗粒分布在奥氏体晶界上，可阻碍钢在加热时奥氏体晶粒长大；Nb能够有效地延迟变形奥氏体的再结晶，阻止奥氏体晶粒长大，提高奥氏体再结晶温度，细化晶粒，同时改善强度和韧性；在钢板控冷过程中，Nb(CN)大量析出，进一步促进位错缠结、细化晶粒。在本发明中Nb含量为0.005％-0.04％。
V元素可以在基体中形成V(C,N)粒子，可以起到细化、强化晶粒的作用。控冷钢板中加入V元素可显著提高钢板强韧性。V含量为0.005％-0.04％。
Ti元素的加入是为了使Ti、N形成TiN，阻止钢坯在加热、轧制、焊接过程中晶粒的长大，改善母材和焊接热影响区的韧性。Ti低于0.005％时，对钢的强韧化作用效果不明显，超过0.03％时，将会使钢的韧性恶化。故在本发明中Ti含量为0.005％-0.03％。
N元素可以与Nb、Ti、V元素配合，形成细小弥散的N化物析出相，可以有效促进晶内铁素体形核长达，有效控制原始奥氏体晶粒长大。N含量增高可使钢中的TiN增多。但是当固溶N含量过大时，钢材的热塑性下降，钢板韧性下降，钢板表面易出现大量微裂纹。因此，N含量为0.003％-0.006％。
本发明技术方案之二是提供一种低成本特厚低温海工钢板的制造方法，冶炼、浇铸、电渣重熔、轧制；
冶炼：将钢水通过转炉、LF炉、RH或VD炉进行精炼，进一步降低P、S和非金属夹杂物含量。
浇铸：全程保护浇铸；
电渣重熔：利用浇铸后坯料作为熔化电极，生产制备电渣坯，电渣坯下线进行1000±50℃均质化退火，堆垛缓冷≥72h；
轧制：为两次低温轧制；
第一次低温轧制：
将电渣坯装入加热炉加热，均热温度为1000-1280℃，均热保温时间为1-3小时，加热总时间为5-9小时。保证加热的总时间的目的是使大厚度电渣坯芯部到达目标温度。避免均热温度过高，控制均热保温时间的目的是防止电渣坯奥氏体组织异常长大，影响轧制钢板低温韧性。第一次轧制开轧温度为990～1150℃，平均道次压下率为10％～15％，第一次轧制钢坯厚度与成品厚度比为2.5～6。第一次轧制钢板轧制完成后进行控制冷却，终冷温度为400～750℃，堆垛缓冷时间≥72小时。第一次轧制的目的是在相对高温钢板硬度较低的条件下，最大限度的增大道次压下率，进一步破碎电渣坯铸态晶粒，增加形变储能和晶粒形核点位。轧制后控制冷却的目的是使钢板快速降至再结晶温度以下，避免钢板内部晶粒再次长大。为后续轧制做好组织准备，堆垛缓冷可以消除钢板部分应力。
第二次低温轧制：
将钢板重新装入加热炉进行加热，第二次加热温度温度为740～1000℃，加热总时间为5～8小时。第二次轧制开轧温度为720～980℃，平均道次压下率为5～15％，轧制后钢坯厚度与成品厚度比为1.6～2.5，精轧开轧温度为690～800℃。钢板轧制结束后弛豫时间为30～150秒，控制冷却的入水温度为650～750℃，返红温度为150～500℃，堆垛缓冷时间≥24小时。低温加热的目的是在AC3+100℃以下长时间保温，既可以使钢板内部组织奥氏体化，又可以保证奥氏体晶粒尺寸在原始组织的基础上没有长大，在一次轧制精确控制钢板晶粒尺寸的基础上，进一步轧制，可以获得更加细小均匀的芯部组织，钢板厚度1/2处-80℃低温韧性显著提高。两阶段控轧工艺，可以在钢板表面温度较低硬度较大的条件下，将大变形量量形变传递到钢板芯部，进一步提高大厚度钢板厚度方向性能一致性。结合本发明合金成分设计，钢板轧制后弛豫、控冷，可以获得细小弥散的铁素体+贝氏体组织。
轧制后钢板优选进行回火：
钢板可以进行一次低温回火，进一步提高钢板低温冲击韧性，低温回火温度为300～450℃，回火保温时间为2～4min/mm。
本发明的有益效果在于：
(1)结合C、Mn、Ni、Cr、Mo、Cu元素相配合成分设计和大厚度高延伸率海工钢板关键生产技术，可以生产最大厚度100mm的超高强度420MPa海工钢。
(2)本发明创新的合金成分体系可以保证钢板的其屈服强度≥420MPa，抗拉强度520-680MPa，横向延伸率≥26％，-80℃夏比冲击功≥90J，本发明钢板点腐蚀性能根据ASTMG48方法A三氯化铁检验方法测得，点腐蚀速率＜0.12g·m-2·h-1。
附图说明
图1为本发明实施例1金相组织图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的说明。
本发明实施例根据技术方案的组分配比，进行冶炼、连铸、轧制、连续退火、平整。本发明实施例钢的成分见表1。本发明实施例钢的电渣重熔、第一次轧制主要工艺参数见表2。本发明实施例钢的第二次轧制、回火主要工艺参数见表3。本发明实施例钢的性能见表4。
轧制：为两次低温轧制；
第一次低温轧制：
将电渣坯装入加热炉加热，均热温度为1000～1280℃，均热保温时间为1～3小时，加热总时间为5～9小时；第一次轧制开轧温度为990～1150℃，平均道次压下率为10～15％，第一次轧制钢坯厚度与成品厚度比为2.5～6。第一次轧制钢板轧制完成后进行控制冷却，终冷温度为400～750℃，堆垛缓冷时间≥72小时；
第二次低温轧制：
将钢板重新装入加热炉进行加热，第二次加热温度温度为740～1000℃，加热总时间为5～8小时。第二次轧制开轧温度为720～980℃，平均道次压下率为5～15％，钢坯厚度与成品厚度比为1.6～2.5倍，之后进行精轧，精轧开轧温度为690～800℃。钢板轧制结束后弛豫时间为30～150秒，控制冷却的入水温度为650～750℃，返红温度为150～500℃，堆垛缓冷时间≥24小时。
进一步；轧制后钢板组织为细小弥散的铁素体+贝氏体组织。
进一步；浇铸：全程保护浇铸；所述浇铸为模铸或连铸。
进一步；电渣重熔：利用浇铸后坯料作为熔化电极，生产制备电渣坯，电渣坯下线进行1000±50℃均质化退火，堆垛缓冷≥72h。
进一步；轧制后钢板进行一次低温回火，低温回火温度为300～450℃，回火保温时间为2～4min/mm。
表1本发明实施例钢的成分(wt％)
实施例 C Si Mn ALs Ni Cr Mo Cu Nb V Ti N α β
1 0.083 0.11 1.13 0.025 1.52 0.25 0.19 0.23 0.012 0.006 0.021 0.0051 2.19 2.3
2 0.097 0.32 1.06 0.021 1.36 0.21 0.22 0.26 0.011 0.013 0.026 0.0059 2.05 1.96
3 0.061 0.27 1.23 0.013 1.74 0.22 0.29 0.31 0.037 0.015 0.017 0.0042 2.56 2.12
4 0.069 0.23 1.27 0.019 0.79 0.28 0.26 0.33 0.014 0.019 0.019 0.0039 1.66 0.91
5 0.093 0.16 1.30 0.029 1.92 0.29 0.18 0.29 0.019 0.021 0.008 0.0047 2.68 2.53
6 0.109 0.29 1.09 0.022 1.23 0.17 0.2 0.29 0.007 0.009 0.009 0.0054 1.89 1.86
7 0.012 0.18 1.16 0.016 1.69 0.21 0.21 0.32 0.012 0.014 0.023 0.0041 2.43 2.28
8 0.095 0.34 1.22 0.016 0.51 0.19 0.27 0.28 0.006 0.018 0.013 0.0045 1.25 0.69
9 0.074 0.35 1.29 0.021 1.79 0.3 0.28 0.27 0.011 0.017 0.016 0.0032 2.64 2.11
10 0.088 0.28 1.07 0.019 1.98 0.24 0.19 0.21 0.015 0.012 0.011 0.0036 2.62 3.09
11 0.072 0.33 1.05 0.023 1.21 0.23 0.18 0.31 0.012 0.008 0.006 0.0056 1.93 1.68
12 0.094 0.17 1.21 0.028 1.33 0.24 0.23 0.25 0.033 0.018 0.018 0.0049 2.05 1.85
13 0.11 0.19 1.29 0.013 1.87 0.19 0.28 0.22 0.009 0.033 0.012 0.0033 2.56 2.71
14 0.092 0.34 1.24 0.027 1.46 0.15 0.24 0.24 0.014 0.014 0.022 0.0031 2.09 2.32
15 0.091 0.24 1.15 0.028 1.53 0.29 0.22 0.34 0.016 0.012 0.007 0.0048 2.38 1.8
16 0.063 0.31 1.13 0.011 1.59 0.24 0.26 0.35 0.027 0.039 0.006 0.0053 2.44 1.87
17 0.104 0.26 1.09 0.021 1.89 0.18 0.19 0.30 0.01 0.005 0.014 0.0058 2.56 2.82
18 0.073 0.14 1.28 0.013 0.64 0.16 0.29 0.28 0.012 0.016 0.005 0.0038 1.37 0.88
19 0.086 0.33 1.26 0.026 1.75 0.27 0.23 0.23 0.039 0.013 0.026 0.0043 2.48 2.39
20 0.099 0.21 1.08 0.028 0.84 0.19 0.18 0.2 0.018 0.029 0.017 0.0059 1.41 1.47
备注：α＝Ni+Cr+Mo+Cu；β＝Ni/(Cr+Mo+Cu)，β无单位；P≤0.02％，S≤0.01％，
表2本发明实施例钢的电渣重熔、第一次轧制主要工艺参数
Figure BDA0003999377950000091
注：t为成品钢板厚度
表3本发明实施例钢的第二次轧制、热处理工艺参数
Figure BDA0003999377950000101
注：t为成品钢板厚度
表4本发明实施例钢的性能
Figure BDA0003999377950000111
表5本发明实施例钢的耐腐蚀性能
实施例 面积/mm2 失重/g 腐蚀速率/(g·m-2·h-1)
1 1609.36 0.0021 0.054369
2 1603.42 0.0034 0.088353
3 1606.15 0.0031 0.08042
4 1604.12 0.0016 0.04156
5 1604.45 0.0019 0.049342
6 1607.18 0.002 0.051851
7 1602.01 0.0018 0.046816
8 1600.51 0.0044 0.114547
9 1602.86 0.0023 0.059789
10 1607.85 0.0018 0.046646
11 1612.93 0.0021 0.054249
12 1605.12 0.0032 0.083068
13 1609.01 0.0025 0.06474
14 1613.71 0.0026 0.067133
15 1603.38 0.0021 0.054572
16 1601.26 0.0037 0.096278
17 1604.48 0.0027 0.070116
18 1604.92 0.002 0.051924
19 1602.3 0.0039 0.101417
20 1608.83 0.0016 0.041438
备注：点腐蚀性能根据ASTM G48方法A三氯化铁检验方法测得。
为了表述本发明，在上述中通过实施例对本发明恰当且充分地进行了说明，以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种低成本特厚低温海工钢板，其特征在于，该钢板的成分按重量百分比计如下：C：0.06％～0.11％，Si0.1％～0.35％，Mn1.05％～1.3％，P≤0.02％，S≤0.01％，Als0.01％～0.03％，Ni0.5％～2.0％，Cr0.15％～0.3％，Mo0.18％～0.3％，Cu0.2％～0.35％，Nb0.005％～0.04％，V0.005％～0.04％，Ti0.005％～0.03％，N0.003％～0.006％，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种低成本特厚低温海工钢板，其特征在于，所述钢板屈服强度≥420MPa，抗拉强度520～680MPa，横向延伸率≥26％，-80℃夏比冲击功≥90J。
3.根据权利要求1所述的一种低成本特厚低温海工钢板，其特征在于，钢板中(Ni+Cr+Mo+Cu)为1.2％～2.7％，Ni/(Cr+Mo+Cu)为0.6～2.9。
4.根据权利要求1所述的一种低成本特厚低温海工钢板，其特征在于，钢板厚度≤100mm。
5.一种权利要求1-4任一项所述的一种低成本特厚低温海工钢板的制造方法，包括冶炼、浇铸、电渣重熔、轧制；其特征在于：
轧制：为两次低温轧制；
第一次低温轧制：
将电渣坯装入加热炉加热，均热温度为1000～1280℃，均热保温时间为1～3小时，加热总时间为5～9小时；
第一次轧制开轧温度为990～1150℃，平均道次压下率为10％～15％，第一次轧制后钢坯与成品钢厚度比为2.5～6；之后进行控制冷却，终冷温度为400～750℃，堆垛缓冷时间≥72小时；
第二次低温轧制：
将钢板再次入加热炉进行加热，加热温度温度为740～1000℃，加热总时间为5～8小时；
第二次轧制开轧温度为720～980℃，平均道次压下率为5％～15％，轧制后钢坯与成品钢板厚度比为1.6～2.5；精轧开轧温度为690～800℃；钢板轧制结束后弛豫时间为30～150s，控制冷却的入水温度为650～750℃，返红温度为150～500℃，堆垛缓冷时间≥24小时。
6.根据权利要求5所述的一种低成本特厚低温海工钢板的制造方法，其特征在于：轧制后钢板组织为细小弥散的铁素体+贝氏体组织。
7.根据权利要求5所述的一种低成本特厚低温海工钢板的制造方法，其特征在于：浇铸：全程保护浇铸；所述浇铸为模铸或连铸。
8.根据权利要求5所述的一种低成本特厚低温海工钢板的制造方法，其特征在于：电渣重熔：利用浇铸后坯料作为熔化电极，生产制备电渣坯，电渣坯下线进行1000±50℃均质化退火，堆垛缓冷≥72h。
9.根据权利要求5所述的一种低成本特厚低温海工钢板的制造方法，其特征在于：第二次轧制后钢板进行一次低温回火，低温回火温度为300-450℃，回火保温时间为2～4min/mm。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
CN105803325A (zh) * 2016-04-28 2016-07-27 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种低裂纹敏感性低屈强比特厚钢板及其制备方法
CN110791702A (zh) * 2019-09-29 2020-02-14 鞍钢股份有限公司 一种焊接性能良好的低屈强比海工钢板及其制造方法
CN112251672A (zh) * 2020-09-30 2021-01-22 鞍钢股份有限公司 焊接性能优良的低屈强比eh690钢板及其制造方法
CN113549846A (zh) * 2021-07-13 2021-10-26 鞍钢股份有限公司 一种低温性能优异的550MPa级海工钢及其制造方法
CN113549828A (zh) * 2021-07-13 2021-10-26 鞍钢股份有限公司 一种低屈强比超高强海工钢及其制造方法
CN114250416A (zh) * 2021-12-13 2022-03-29 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 一种56kg级低屈强比超高强海工钢板及其制备方法
CN115074630A (zh) * 2022-07-01 2022-09-20 鞍钢股份有限公司 一种具有高延展性的fh36级海洋工程用钢及制造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
CN105803325A (zh) * 2016-04-28 2016-07-27 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种低裂纹敏感性低屈强比特厚钢板及其制备方法
CN110791702A (zh) * 2019-09-29 2020-02-14 鞍钢股份有限公司 一种焊接性能良好的低屈强比海工钢板及其制造方法
CN112251672A (zh) * 2020-09-30 2021-01-22 鞍钢股份有限公司 焊接性能优良的低屈强比eh690钢板及其制造方法
CN113549846A (zh) * 2021-07-13 2021-10-26 鞍钢股份有限公司 一种低温性能优异的550MPa级海工钢及其制造方法
CN113549828A (zh) * 2021-07-13 2021-10-26 鞍钢股份有限公司 一种低屈强比超高强海工钢及其制造方法
CN114250416A (zh) * 2021-12-13 2022-03-29 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 一种56kg级低屈强比超高强海工钢板及其制备方法
CN115074630A (zh) * 2022-07-01 2022-09-20 鞍钢股份有限公司 一种具有高延展性的fh36级海洋工程用钢及制造方法

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