CN1908217A - 一种耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢，按重量百分比计，其化学元素组成包括C：0.03～0.09，Mn：0.90～1.60，Si：0.10～0.50，P：0.006～0.020，Cr：0.004～0.100，Cu：0.02～0.40，Als：0.010～0.060，Nb：0.005～0.060，Ti：0.005～0.030，余量为Fe及不可避免的杂质；其由包括采用铁水脱硫、转炉顶底吹炼、真空处理、连铸，以及控轧控冷工艺制成。本发明具有优异的耐海水腐蚀和焊接性能以及更佳的强韧性配合，而且省略正火处理工序，生产周期短，表面质量好；并且化学成分简单、合金含量较少，成本低，生产工艺易控制。
Description
技术领域
本发明涉及低合金钢制造领域，特别是一种具有优良耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢及其制造方法。
背景技术
目前，国内外一般都选用E32、E36等低合金高强度船体钢来制造海洋平台，但耐海水性能属欠耐蚀级。随着海洋石油开采逐渐由近海向深海发展，海洋钻、采平台的结构规模越来越庞大、技术越来越复杂、制造成本越来越高，因此人们希望其使用寿命由以前的15年提高到50年以上，从而使海洋平台钢铁结构材料的耐海水腐蚀问题变得愈来愈重要。
海水中溶解有多种盐类物质，是一种天然电解质溶液。钢铁材料在海洋环境中极易产生电化学腐蚀，受腐蚀危害程度比大气环境中严重得多，因此常规耐侯钢远远不能适应其海洋环境的使用要求。
为适应海洋环境中钢铁材料耐腐蚀性能的需要，人们也开发了一些耐海水钢，较为著名的如美国研制的MARINER钢，其主要化学成分按重量百分比为：C≤0.22％，Mn：0.60～0.90％，Si≤0.10％，Cu≥0.50％，S≤0.04％，P≤0.08～0.15％，Ni：0.40～0.65％，余为Fe，为Ni-Cu-P系钢。MARINER钢中的P含量较高，低温韧性和焊接性能差，不适用于制造海洋平台等海洋结构物，主要作护堤、筑堤的钢板桩。又如法国Pompey公司研制的APSCr-Al钢，含有4％Cr和超过0.6％Al，属Cr-Al系钢，奥氏体晶粒长大倾向明显，易过热，焊接时不能得到含Al量均匀的焊缝，亦不适合制造海洋平台。
日本专利(申请号为：334286)介绍了一种具有良好焊接性和耐海水性能的高强度钢及制造方法，该钢重量百分比组成为：C：0.03～0.10％，Si：0.10～0.60％，Mn：0.40～1.50％，Cu：0.20～0.60％，Al：0.3～2.0％，Ni：0.05～0.50％，Cr：0.50～1.50％，Ti：0.005～0.10％，Nb：0.005～0.10％，V：0.005～0.30％，余为Fe和微量杂质。该钢含有较高的Cr和Al，存在与上述的APSCr-Al钢同样的问题。
另一项日本专利(申请号为：163544)介绍了一种耐海水腐蚀性优良的构造用钢及制造方法，该钢含有(重量百分比)0.03～0.15％P、0.01～0.5％Sn和0.01～0.5％Sb，这些元素虽然对提高耐海水性能有利，但将严重损害钢材的冲击韧性和焊接性能，对海洋平台钢而言是应尽量避免的。
日本川崎制铁株式会社在我国申请的专利(申请号为：94115981.7)介绍了一种适于高温多湿环境的耐海水腐蚀钢及其制造方法，该钢重量百分比组成为：C＜0.10％，Si＜0.50％，Mn＜1.50％，Cr：0.50～3.50％，Al：0.005～0.050％，Ni＜1.50％，Mo＜0.80％，Ti：0.005～0.05％，Nb：0.005～0.05％，N：0.0020～0.0120％，RE：0.0015～0.020％，余为Fe和微量杂质。经通常的铸造和热轧后以3～20℃/sec的速度加速冷却，在400～600℃时停此该加速冷却，然后空冷。这种钢开发目的是用于制造压载箱和海水管道等处于暴露的严峻环境下的船舶，因其含有较高的Cr含量，焊接后淬硬性倾向大、冷裂纹敏感性高，而且很多研究者的试验结果证实，含Cr的低合金钢一般在浸泡3～4年后，会产生逆转现象，4年以后在全浸带的腐蚀速度还高于碳钢。有学者更进一步的研究表明：在含氯化物的环境中，Cr可使腐蚀沟槽前端溶液的PH值降低，酸性增强，从而促进腐蚀。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢，其既有优良的耐海水性能，又有较高的强韧性配合和良好的焊接性能，以海洋钻采平台为主，可广泛用作海洋船舶、跨海大桥、港湾结构设施、海岸护堤钢板桩等领域。
本发明按下述技术方案解决其技术问题：
本发明提供的耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢，按重量百分比计，其所含的化学元素组成包括：C：0.03～0.09，Mn：0.90～1.60，Si：0.10～0.50，P：0.006～0.020，Cr：0.004～0.100，Cu：0.02～0.40，Als：0.010～0.060，Nb：0.005～0.060，Ti：0.005～0.030，余量为Fe及不可避免的杂质。
本发明提供的耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢，除上述所含的化学元素组成外，按重量百分比计，其所含的化学元素组成还包括：Mo：0.10～0.40，Ni：0.10～0.40。
本发明提供的耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢，除上述所含的化学元素组成外，按重量百分比计，不可避免的杂质S含量为0.001～0.010。
本发明提供的耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢，由包括采用铁水脱硫、转炉顶底吹炼、真空处理、连铸，以及控轧控冷工艺制成。在制造过程中，采用的工艺是：高炉铁水进行脱硫处理，按重量百分比计，将S含量脱至0.002以下；转炉吹炼终点采用高拉补吹操作，严防钢水过氧化，确保碳、温协调出钢，控制终渣碱度R≥3.0，采用有效的挡渣操作，严格控制转炉下渣量；真空处理时间≥12min；连铸采用长水口+氩封保护浇铸，过热度控制在15～35℃，二冷采用弱冷，浇铸过程按温度、拉速匹配操作；钢的加热温度1200～1280℃，钢的开轧温度≥1160℃，再结晶区轧制采用高温大压下，单道次压下量≥15mm，再结晶区累计压下率≥65％，再结晶区停轧温度≥1000℃；待温至950℃以下进行非再结晶区轧制，非再结晶区轧制末三道次累计压下率≥30％，终轧温度800～860℃；轧后按5～20℃/S加速冷却，终冷温度500～650℃，最后空冷至室温，获得耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢。
本发明采用低碳含量方法，降低碳高易引起的微区成分偏析和组织不均匀性，减少珠光体量和珠光体带状组织，避免微区成分浓度差和珠光体一铁素体之间存在的电位差而产生微电池腐蚀，从而提高钢的抗海水腐蚀性能。同时，因珠光体量的减少和珠光体带状组织的改善，有利于钢的塑性、Z向性能、低温冲击韧性和焊接性能提高。为弥补降碳导致的强度损失，采用Nb、Ti微合金化和控轧控冷工艺细化晶粒，同时形成适量的低碳贝氏体，从而提高钢的强度。另外，通过添加适量Ni、Mo等合金元素来进一步提高耐海水腐蚀性能。Ni可促进形成致密的锈层，可阻碍H+、Cl-与内部Fe的化学反应，Mo能从钢中脱溶出来形成MoO4 2-，MoO4 2-和Cl-都带负电、相互排斥，这样添加Ni、Mo所产生的复合效果可抑制海水中H+和Cl-的腐蚀穿透性，从而发挥优良的耐海水性能。
因此，本发明和现有技术相比，具有以下主要优点：
其一.与现有海洋平台钢相比，本发明钢具有优异的耐海水腐蚀性能和更佳的强韧性配合，而且省略正火处理工序，生产周期短，表面质量好。
其二.本发明钢因碳当量和焊接冷裂纹敏感性系数较低，还具有良好的焊接性能。
其三.与现有耐海水钢相比，本发明钢化学成分简单、合金含量较少，成本低，生产工艺易控制。
附图说明
图1是本发明钢典型金相组织，系“铁素体+低碳贝氏体+少量珠光体”细化组织，这样的复合组织具有良好的强韧性、焊接性能和耐海水腐蚀性能。
图2是实验室模拟海水潮差带和飞溅带腐蚀的循环腐蚀试验制度示意图。
图3是本发明钢和对比钢E36实验室循环腐蚀试验结果比较图。No.1～8为本发明钢，No.9为对比钢E36；纵座标表示腐蚀速率，单位为：mm/a。由附图3可见，720小时和1440小时两个不同周期的循环腐蚀试验结果都充分证明发明钢的腐蚀速率明显优于对比钢E36，而且随着腐蚀时间的延长，这种优势越来越显著。
图4为本发明钢和对比钢E36实验室人造海水浸泡腐蚀试验(模拟海水全浸带的腐蚀试验)结果比较图。No.1～8为本发明钢，No.9为对比钢E36；纵座标表示腐蚀速率，单位为：mm/a。由附图4可知，No.1～8等发明钢在1521小时周期人造海水浸泡试验的腐蚀速率只有No.9(E36)对比钢的80～90％，仍显示出良好的耐海水腐蚀性。
具体实施方式
本发明钢的具体化学成分按重量百分比为：C≤0.09，Mn：0.90～1.60，Si≤0.50，P≤0.020，Cr≤0.10，Cu≤0.40，Als：0.010～0.060，Nb：0.005～0.060，Ti：0.005～0.030，S≤0.010，Ni：0.10～0.40，Mo：0.10～0.40，余为Fe及不可避免的杂质；同时满足：碳当量Ceq≤0.40％，焊接冷裂纹敏感性系数Pcm≤0.18％。其理由说明如下。
C含量：为减少珠光体量和带状组织、提高耐海水性能和焊接性能，C含量越少越有利，但因其为最廉价的固溶强化元素，所以将上限定为0.09％。
Mn含量：Mn是经济型主强化元素，固溶于铁素体引起固溶强化作用较明显，过低铁素体强化不足，过高(如大于1.8～2.0％)对钢塑韧性和焊接性有害，所以Mn含量设定为：0.90～1.60％。
Si含量：Si有显著的固溶强化效果，但当其含量过高时(≥0.4-0.6％)时对低温冲击韧性不利，所以将上限定为0.50％。
Mo含量：钢中添加Mo对抵抗海水中氯离子侵入腐蚀非常有效，而且Mn-Mo复合易得到贝氏体组织，从而弥补降C引起的强度损失，但Mo含量过高有可能对焊接性能产生负面影响，所以将Mo含量设定为：0.10～0.40％。
Ni含量：Ni可促进形成致密的锈层提高抗海水腐蚀能力，还能显著地改善钢材的韧性，特别是低温韧性。但考虑到经济性和热轧时氧化铁皮难以脱落问题，将Ni含量设定为：0.10～0.40％。
Nb含量：Nb是强碳氮化合物形成元素，加热时，Nb的碳氮化合物对阻止奥氏体晶粒长大有一定作用，轧制变形过程中析出的微小Nb(C，N)颗粒既可以成为铁素体的形核中心又可以阻止再结晶晶粒长大，从而显著细化铁素体晶粒，对提高强度、冲击韧性都有利。Nb添加量不足0.0050％，效果不明显，添加量过多不经济，所以将Nb含量设定为：0.0050～0.060％。
Ti含量：Ti是强碳氮化合物形成元素，由于其溶解析出温度较高，阻止加热时奥氏体晶粒长大的作用特别显著，Ti的碳氮化合物同样具有沉淀析出强化作用，Ti还可以对硫化物进行变质处理从而改善钢板Z向性能，同时适量的Ti对降低焊接热影响区过热敏感性很有利。Ti添加量不足0.0050％，效果不明显，添加量过多易产生连铸坯缺陷，所以将将Ti含量设定为：0.0050～0.030％。
P含量：P虽然被公认为是提高钢耐海水腐蚀性非常有益且廉价的元素，但其恶化低温冲击韧性和焊接性能的负面作用同样显著，处于安全性考虑，各国对海洋平台钢的P含量都有较严格的上限控制，一般规定不超过0.030％，本发明将上限定为0.020％。
S含量：S在钢中极易形成非金属夹杂物(主要是I、II型硫化锰)，硫化物夹杂对钢的横向性能、Z向性能、耐海水腐蚀性能等都有害，在生产条件许可的情况下应尽量控制到最低含量，本发明将上限定为0.010％。
Al含量：Al是最经济的细化晶粒元素，同时又是炼钢过程中常用的强脱氧剂，但Al含量过剩会产生易成为腐蚀起源的夹杂物，所以将Als上限定为0.060％。
Cr含量：在含盐较多的海水中，不能期望Cr可改善耐蚀性，而且Cr会增加焊接冷裂纹敏感性，本发明不希望钢中存在Cr，所以将上限定为0.10％。
Cu含量：Cu是提高耐海水腐蚀有益的元素，含量过高时，降低焊接性能，且易形成低熔点的共晶化合物而使钢材轧制过程中产生龟裂，所以将上限定为0.40％。
另外，为便于海洋平台现场施工和防止焊接冷裂纹产生，将发明钢的碳当量Ceq和焊接冷裂纹敏感性系数Pcm的上限分别定为0.40％和0.18％。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明。
一.耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢
由包括采用铁水脱硫、转炉顶底吹炼、真空处理、连铸，以及控轧控冷工艺制成，按重量百分比计，其所含的化学元素组成包括：C：0.03～0.09，Mn：0.90～1.60，Si：0.10～0.50，P：0.006～0.020，Cr：0.004～0.100，Cu：0.02～0.40，Als：0.010～0.060，Nb：0.005～0.060，Ti：0.005～0.030，余量为Fe及不可避免的杂质。
上述的海洋钻采平台用钢，按重量百分比计，其所含的化学元素组成还包括：Mo：0.10～0.40，Ni：0.10～0.40。
上述的不可避免的杂质为S，按重量百分比计，S含量为0.001～0.010。
本发明耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢，其技术参数满足：碳当量Ceq≤0.40％，焊接冷裂纹敏感性系数Pcm≤0.18％。该参数可按下述公式计算：
Ceq＝C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5
Pcm＝C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B
二.耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢的制造方法
1.制造方法：
包括采用铁水脱硫、转炉顶底吹炼、真空处理、连铸，以及控轧控冷工艺轧制。其中：高炉铁水进行脱硫处理，按重量百分比计，将S含量脱至0.002以下；转炉吹炼终点采用高拉补吹操作，严防钢水过氧化，确保碳、温协调出钢，控制终渣碱度R≥3.0，采用有效的挡渣操作，严格控制转炉下渣量；真空处理时间≥12min；连铸采用长水口+氩封保护浇铸，过热度控制在15～35℃，二冷采用弱冷，浇铸过程按温度、拉速匹配操作。钢的加热温度1200～1280℃，钢的开轧温度≥1160℃，再结晶区轧制采用高温大压下，单道次压下量≥15mm，再结晶区累计压下率≥65％，再结晶区停轧温度≥1000℃；待温至950℃以下进行非再结晶区轧制，非再结晶区轧制末三道次累计压下率≥30％，终轧温度800～860℃；轧后按5～20℃/S加速冷却，终冷温度500～650℃，最后空冷至室温，获得具有“铁素体+低碳贝氏体+少量珠光体”细化组织的耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢，其化学元素组成见前述。
2.采用本方法的理由：
炼钢采用铁水脱硫、转炉顶底吹炼、真空处理、连铸等冶金集成技术，可有效降低上述发明钢的P、S含量和夹杂物含量以及减少化学成分偏析。将钢坯加热至1200℃～1280℃，使添加的合金元素充分固溶于奥氏体中，同时利于碳的扩散、降低微区成分偏析，而且变形抗力小、热加工性能好。若加热超过1280℃，奥氏体晶粒急剧长大，会导致钢材韧性恶化。钢的开轧温度≥1160℃，再结晶区轧制采用高温大压下，单道次压下量≥15mm，再结晶区累计压下率≥65％，再结晶区停轧温度≥1000℃，这些措施都是为了保证变形奥氏体能充分再结晶以细化奥氏体晶粒，同时避免发生部分再结晶以消除混晶现象。待温至950℃以下进行非再结晶区轧制，非再结晶区轧制末三道次累计压下率≥30％，是为了使奥氏体晶粒产生塑性变形并被拉长，以期形成变形带和应变诱发Nb、Ti的碳氮化物沉淀析出。变形带增加了奥氏体→铁素体相变时的形核地点，第二相粒子的析出将阻碍铁素体晶粒的长大，在随后的冷却过程中可细化铁素体晶粒。非再结晶区轧制终轧温度越低对提高强度越有利，但低至γ-α两相区轧制会降低韧性和增加各向异性，因此，终轧温度控制在800～860℃范围。轧后按5～20℃/S加速冷却，在500～650℃范围停止加速冷却，可抑制珠光体转变而促进贝氏体转变，同时避免形成马氏体，以获得“铁素体+低碳贝氏体+少量珠光体”细化组织。
3.具体实施例
实施例No.1～9的试验钢化学成分见表1。其中No.1～8是根据本发明所述的成分范围和制造方法制得的20mm厚试验钢板(简称发明钢)；No.9是常规正火交货的20mm厚对比钢E36。发明钢和对比钢的金相组织观察和图像仪定量分析结果见表2，发明钢典型的金相组织见附图1。发明钢和对比钢E36的力学性能试验结果见表3。结果表明：发明钢比对比钢E36具有更好的强韧性。
对发明钢和对比钢进行了焊接热影响区最高硬度试验及热影响区组织分析，结果如表4所示。焊接热影响区最高硬度试验按照GB4675.5-84《焊接热影响区最高硬度试验方法》标准进行，发明钢热影响区最高硬度比E36对比钢低。从过热区组织来看，发明钢以贝氏体为主，而E36钢是以马氏体为主。该试验结果说明发明钢的焊接裂纹敏感性比E36对比钢小，更便于工程施工。
对发明钢和对比钢作了720小时和1440小时两个周期的实验室模拟海水潮差带和飞溅带腐蚀的循环腐蚀对比试验，每个周期、每种试验钢4片试样，试样标称尺寸100mm×50mm×4mm，通过加工磨光制成光洁度达7的腐蚀试片。循环腐蚀试验按照日本NES M 2036和GB10124-88标准实施。循环腐蚀试验制度示意图见附图2，试验结果如附图3所示。
另外，对发明钢和对比钢进行了1521小时周期的实验室模拟海水全浸带腐蚀的人造海水浸泡腐蚀对比试验，，每种试验钢4片试样，试样标称尺寸100mm×50mm×4mm，通过加工磨光制成光洁度达7的腐蚀试片。按ASTMD1141标准配制人造海水，7天更换一次溶液。依据JB/T6073-92标准(失重法)进行浸泡试验，试验结果如附图4所示。
附表
表1 实施例试验钢化学成分(Wt，％)
| No. | C | Mn | Si | P | S | Mo | Ni | Cr | Cu | Nb | Als | Ti | Ceq％ | Pcm％ |
| 1 | 0.08 | 0.97 | 0.17 | 0.007 | 0.005 | 0.25 | 0.25 | 0.012 | 0.04 | 0.025 | 0.05 | 0.021 | 0.31 | 0.16 |
| 2 | 0.04 | 1.47 | 0.34 | 0.010 | 0.005 | 0.27 | 0.40 | 0.013 | 0.04 | 0.026 | 0.047 | 0.016 | 0.37 | 0.15 |
| 3 | 0.07 | 1.33 | 0.35 | 0.007 | 0.004 | 0.10 | 0.24 | 0.011 | 0.05 | 0.047 | 0.028 | 0.014 | 0.33 | 0.16 |
| 4 | 0.06 | 1.37 | 0.38 | 0.008 | 0.005 | 0.27 | 0.13 | 0.012 | 0.04 | 0.047 | 0.048 | 0.011 | 0.36 | 0.16 |
| 5 | 0.06 | 1.51 | 0.38 | 0.008 | 0.005 | 0.40 | 0.10 | 0.014 | 0.04 | 0.026 | 0.037 | 0.016 | 0.40 | 0.18 |
| 6 | 0.09 | 090 | 0.50 | 0.020 | 0.010 | 0.00 | 0.00 | 0.100 | 0.40 | 0.023 | 0.01 | 0.03 | 0.29 | 0.18 |
| 7 | 0.03 | 1.60 | 010 | 0.006 | 0.001 | 0.00 | 0.00 | 0.056 | 0.02 | 0.06 | 0.06 | 0.005 | 0.31 | 0.12 |
| 8 | 0.06 | 1.38 | 0.34 | 0.012 | 0.006 | 0.00 | 0.00 | 0.004 | 0.16 | 0.005 | 0.035 | 0.015 | 0.30 | 0.15 |
| 9 | 0.15 | 1.48 | 0.28 | 0.008 | 0.004 | 0.04 | 0.06 | 0.032 | 0.05 | 0.02 | 0.05 | 0.012 | 0.42 | 0.24 |
表2 实施例试验钢金相组织观察和图像仪定量分析结果
| 类别 | No. | 组织 | 铁素体晶粒度 | 珠光体面积百分比％ |
| 发明钢 | 1 | F+少量B+少量P | 10.5 | 10.64 |
| 2 | P+少量B+少量P | 11.5 | 7.75 | |
| 3 | F+B+少量P | 11.0 | 12.64 | |
| 4 | F+B+少量P | 10.0 | 9.47 | |
| 5 | F+少量B+少量P | 10.5 | 8.98 | |
| 6 | F+少量B+少量P | 11.5 | 12.87 | |
| 7 | F+少量B+少量P | 10.5 | 8.21 | |
| 8 | F+少量B+少量P | 11.0 | 9.36 | |
| 对比钢E36 | 9 | F+P | 10.5 | 23.85 |
注：F-铁素体，P-珠光体，B-贝氏体。
表3 实施例试验钢力学性能
| 类别 | No. | 试样厚度 | 抗拉强度ReL/MPa | 屈服强度Rm/MPa | 延伸率A/％ | Z向断面收缩率Zz/％ | -40℃夏比冲击吸收功Akv/J |
| 发明钢 | 1 | 20mm | 396 | 551 | 31 | 69 | 186 |
| 2 | 20mm | 421 | 581 | 30 | 67 | 164 | |
| 3 | 20mm | 428 | 575 | 31 | 69 | 172 | |
| 4 | 20mm | 437 | 570 | 29 | 70 | 145 | |
| 5 | 20mm | 400 | 563 | 31 | 75 | 156 | |
| 6 | 20mm | 386 | 538 | 28 | 68 | 153 | |
| 7 | 20mm | 410 | 567 | 32 | 74 | 186 | |
| 8 | 20mm | 405 | 550 | 31 | 77 | 169 | |
| 对比钢E36 | 9 | 20mm | 378 | 540 | 30 | 68 | 125 |
表4 焊接最高硬度试验及热影响区组织观察结果
| 类别 | No. | Ceq％ | Pcm％ | HV10max | 过热区组织 | 正火区 | 不完全正火区 |
| 发明钢 | 1 | 0.31 | 0.16 | 179 | B | F+B+极少量P | F+B+P |
| 2 | 0.37 | 0.15 | 169 | B+M | B+F | F+B+P | |
| 3 | 0.33 | 0.16 | 192 | B+M | B+少量F | F+B+少量P | |
| 4 | 0.36 | 0.16 | 188 | B+少量M | B+极少量F | F+B+P | |
| 5 | 0.40 | 0.18 | 168 | B | B+极少量F | F+B+极少量P | |
| 6 | 0.29 | 0.18 | 173 | B | F+B+极少量P | F+B+少量P | |
| 7 | 0.31 | 0.12 | 159 | B | B+极少量F | F+B+极少量P | |
| 8 | 0.30 | 0.15 | 181 | B+少量M | B+少量F | F+B+P | |
| 对比钢E36 | 9 | 0.42 | 0.24 | 216 | M+B | F+M+B | F+M |
注：F-铁素体，P-珠光体，B-贝氏体，M-马氏体。
Claims (8)
1.一种耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢，由包括采用铁水脱硫、转炉顶底吹炼、真空处理、连铸，以及控轧控冷工艺制成，其特征在于所述的海洋钻采平台用钢，按重量百分比计，其所含的化学元素组成包括：C：0.03～0.09，Mn：0.90～1.60，Si：0.10～0.50，P：0.006～0.020，Cr：0.004～0.100，Cu：0.02～0.40，Als：0.010～0.060，Nb：0.005～0.060，Ti：0.005～0.030，余量为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的海洋钻采平台用钢，其特征在于所述的海洋钻采平台用钢，按重量百分比计，其所含的化学元素组成还包括：Mo：0.10～0.40，Ni：0.10～0.40。
3.根据权利要求1或2所述的海洋钻采平台用钢，其特征是：按重量百分比计，不可避免的杂质S含量为0.001～0.010。
4.根据权利要求1或2或3所述的耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢，其特征在于所述的海洋钻采平台用钢，其技术参数满足：碳当量Ceq≤0.40％，焊接冷裂纹敏感性系数Pcm≤0.18％。
5.耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢的制造方法，包括采用铁水脱硫、转炉顶底吹炼、真空处理、连铸，以及控轧控冷工艺轧制，其特征是在制造过程中，采用以下的工艺：
冶炼和连铸的工艺是：高炉铁水进行脱硫处理，按重量百分比计，将S含量脱至0.002以下；转炉吹炼终点采用高拉补吹操作，严防钢水过氧化，确保碳、温协调出钢，控制终渣碱度R≥3.0，采用有效的挡渣操作，严格控制转炉下渣量；真空处理时间≥12min；连铸采用长水口+氩封保护浇铸，过热度控制在15～35℃，二冷采用弱冷，浇铸过程按温度、拉速匹配操作，
控轧控冷的工艺是：钢的加热温度1200～1280℃，钢的开轧温度≥1160℃，再结晶区轧制采用高温大压下，单道次压下量≥15mm，再结晶区累计压下率≥65％，再结晶区停轧温度≥1000℃；待温至950℃以下进行非再结晶区轧制，非再结晶区轧制末三道次累计压下率≥30％，终轧温度800～860℃；轧后按5～20℃/S加速冷却，终冷温度500～650℃，最后空冷至室温，获得耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢，
所获得的耐海水腐蚀性能的海洋钻采平台用钢，其化学元素组成包括：C：0.03～0.09，Mn：0.90～1.60，Si：0.10～0.50，P：0.006～0.020，Cr：0.004～0.100，Cu：0.02～0.40，Als：0.010～0.060，Nb：0.005～0.060，Ti：0.005～0.030，余量为Fe及不可避免的杂质。
6.根据权利要求5所述的海洋钻采平台用钢的制造方法，其特征在于所述的海洋钻采平台用钢，按重量百分比计，其所含的化学元素组成还包括：Mo：0.10～0.40，Ni：0.10～0.40。
7.根据权利要求5所述的海洋钻采平台用钢的制造方法，其特征是：不可避免的杂质为S，按重量百分比计，S含量为0.001～0.010。
8.根据权利要求5或6或7所述的海洋钻采平台用钢的制造方法，其特征在于所述的海洋钻采平台用钢具有“铁素体+低碳贝氏体+少量珠光体”细化组织。
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