一種特厚海洋工程用鋼及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼及其制備方法，尤其涉及一種特厚海洋工程用鋼及其制備方法，屬于金屬冶煉技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]由于海洋平臺服役環(huán)境十分惡劣，除承受重力載荷外，還受到海浪、潮流、臺風、季風、溫差等海洋環(huán)境的影響，這就需要海洋平臺用鋼具有良好的強度和韌性匹配。近年來為確保海洋平臺用鋼制造和運行安全，對特厚鋼力學性能要求嚴格。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種特厚海洋工程用鋼，制造方法簡便，性能質(zhì)量穩(wěn)定，具有優(yōu)異的低溫韌性、抗疲勞及焊接性能。
[0004]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種特厚海洋工程用鋼，按重量百分比包括以下組分:c:0.12 ?0.14，Si:0.20 ?0.40，Mn:1.45 ?1.55，P..( 0.010，S..( 0.005，Nb:0.040 ?0.050，V:0.045 ?0.055, Alt:0.020 ?0.045, Ni:0.30 ?0.40，其余為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)。
[0005]本發(fā)明進一步限定的技術(shù)方案是:一種用于生產(chǎn)特厚海洋工程用鋼的制備方法，其特征在于，包括煉鋼工藝、乳制工藝和熱處理工藝，
[0006](I)煉鋼工藝中包括鐵水脫硫預處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉和RH精煉，其中，
[0007]鐵水脫硫預處理后硫含量控制在S < 0.003 % ；
[0008]轉(zhuǎn)爐冶煉中控制P含量彡0.009% ；
[0009]LF精煉中進行脫硫脫氧及合金成分調(diào)整，RH精煉抽真空處理控制氣體H含量^ 0.0003%，連鑄控制中包溫度在液相線+10?25°C ；
[0010](2)乳制工藝采用控乳控冷技術(shù)，連鑄坯的加熱溫度為1150-1220°c，在奧氏體再結(jié)晶區(qū)和未再結(jié)晶區(qū)乳制，粗乳道次大壓下量破碎奧氏體晶粒，粗乳終乳溫度控制在980?1100°C，精乳開乳溫度< 840°C;乳后控制冷卻，返紅溫度為600?750°C，隨后空冷；
[0011](3)熱處理工藝:鋼板經(jīng)拋丸后入爐，升溫速率1.5min/mm，保溫溫度890-930°C，保溫時間20-40min。
[0012]進一步的，鋼的屈服強度彡355MPa，抗拉強度滿足490_630MPa，延伸率彡21%，-40°C表面和芯部沖擊功彡50J ;-40°C的斷裂韌性CTOD值彡0.15mm。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:通過釩和鈮合金化的成份配比，配合合理的控乳、控冷及熱處理工藝生產(chǎn)特厚低溫海洋工程用鋼，所得鋼材的屈服度和強度匹配合理，低溫沖擊性能穩(wěn)定。避免了特厚海洋工程鋼板在低溫下沖擊性能的波動，制造方法簡便，能滿足目前對厚規(guī)格海洋平臺用鋼的需求。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明板坯表面金相組織。
[0015]圖2為本發(fā)明板坯1/4厚度處金相組織。
[0016]圖3為本發(fā)明板坯1/2厚度處金相組織。
【具體實施方式】
[0017]實施例1
[0018]本實施例提供的一種特厚海洋工程用鋼及其制備方法，按重量百分比包括以下組分:C:0.13，Si:0.35，Mn:1.50，P:0.007，S:0.003，Nb:0.045，V:0.050，Alt:0.035，Ni:
0.35，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)，連鑄厚度為320mm坯料。
[0019]本實施例的制備過程采用鐵水脫硫預處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一LF精煉一RH精煉一連鑄一鑄坯堆垛緩冷一鑄坯檢驗一鑄坯判定一鑄坯驗收一鑄坯加熱一除鱗一乳制一冷卻—(探傷)一切割一正火一取樣一噴印標識一檢驗一入庫。
[0020]將配料進行鐵水脫硫預處理，使其中包含的S含量至< 0.004%,轉(zhuǎn)爐冶煉中控制P含量為彡0.009%，LF精煉進行脫硫脫氧及合金成分調(diào)整，LF結(jié)束后到RH真空處理，高真空度(彡3mbar)保持時間彡18分鐘，RH精煉抽真空處理控制氣體H含量25ppm，連鑄控制中包溫度在液相線1520°C。
[0021]乳制工藝采用控乳控冷技術(shù)，連鑄坯的加熱溫度為1180°C，在奧氏體再結(jié)晶區(qū)和未再結(jié)晶區(qū)乳制，粗乳道次大壓下量破碎奧氏體晶粒，粗乳終乳溫度控制在1050°C，精乳開乳溫度為840°C;乳后控制冷卻，返紅溫度為680°C，隨后空冷，板坯盡快下線堆冷，堆冷溫度為 550 0C ο
[0022]熱處理工藝中鋼板經(jīng)拋丸后入爐，升溫速率1.5min/mm,保溫溫度910°C，保溫時間 40min。
[0023]如圖1-圖3所示，對試樣金象組織的研究可發(fā)現(xiàn)，其力學性能達到屈服強度402MPa，抗拉強度滿足541MPa，延伸率23.5%，-40°C表面和芯部沖擊功285J ；-40°C的斷裂韌性 CTOD 值 2.13_。
[0024]本實施例質(zhì)的通過釩和鈮合金化的成份配比，配合合理的控乳、控冷及熱處理工藝生產(chǎn)特厚低溫海洋工程用鋼，所得鋼材的屈服度和強度匹配合理，低溫沖擊性能穩(wěn)定。避免了特厚海洋工程鋼板在低溫下沖擊性能的波動，制造方法簡便，能滿足目前對厚規(guī)格海洋平臺用鋼的需求。
[0025]除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種特厚海洋工程用鋼，其特征在于，按重量百分比包括以下組分:c:0.12?0.14，Si:0.20 ?0.40,Mn:1.45 ?1.55, P:彡 0.010, S:彡 0.005, Nb:0.040 ?0.050, V:0.045 ?0.055，Alt:0.020?0.045，N1:0.30?0.40，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。2.一種用于生產(chǎn)權(quán)利要求1所述的特厚海洋工程用鋼的制備方法，其特征在于，包括煉鋼工藝、乳制工藝和熱處理工藝， (1)所述煉鋼工藝中包括鐵水脫硫預處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉和RH精煉，其中， 鐵水脫硫預處理后硫含量控制在S < 0.003 % ； 轉(zhuǎn)爐冶煉中控制P含量< 0.009% ; LF精煉中進行脫硫脫氧及合金成分調(diào)整，RH精煉抽真空處理控制氣體H含量^ 0.0003%，連鑄控制中包溫度在液相線+10?25°C ； (2)所述乳制工藝采用控乳控冷技術(shù)，連鑄坯的加熱溫度為1150-1220°C，對奧氏體再結(jié)晶區(qū)和未再結(jié)晶區(qū)乳制，粗乳道次大壓下量破碎奧氏體晶粒，粗乳終乳溫度控制在980?1100°C，精乳開乳溫度< 840°C;乳后控制冷卻，返紅溫度為600?750°C，隨后空冷； (3)所述熱處理工藝:鋼板經(jīng)拋丸后入爐，升溫速率1.5min/mm，保溫溫度890_930°C，保溫時間20-40min。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種特厚海洋工程用鋼，其特征在于，所述鋼的屈服強度彡355MPa，抗拉強度滿足490_630MPa，延伸率彡21 %，-40 °C表面和芯部沖擊功彡50J ;-40°C的斷裂韌性CTOD值彡0.15_。
【專利摘要】一種特厚海洋工程用鋼及其制備方法，通過釩和鈮合金化的成份設計，煉鋼工藝中鐵水脫硫預處理后硫含量控制在S≤0.003%；轉(zhuǎn)爐冶煉中控制P含量≤0.009%；LF精煉中進行脫硫脫氧及合金成分調(diào)整，RH精煉抽真空處理控制氣體H含量≤0.0003%，連鑄控制中包溫度在液相線+10～25℃；軋制工藝采用控軋控冷技術(shù)，連鑄坯的加熱溫度為1150-1220℃，對奧氏體再結(jié)晶區(qū)和未再結(jié)晶區(qū)軋制，粗軋道次大壓下量破碎奧氏體晶粒，粗軋終軋溫度控制在980～1100℃，精軋開軋溫度≤840℃；軋后控制冷卻，返紅溫度為600～750℃，隨后空冷；最后將鋼板經(jīng)拋丸后入爐進行熱處理，升溫速率1.5min/mm，保溫溫度890-930℃，保溫時間20-40min；具有優(yōu)異的低溫韌性、抗疲勞及焊接性能；且制造方法簡便，性能質(zhì)量穩(wěn)定。
【IPC分類】C21D8/02, C22C38/12, C22C33/04
【公開號】CN105220068
【申請?zhí)枴緾N201510681715
【發(fā)明人】劉勇, 楚覺非, 柳東徽, 汪五一, 王新平
【申請人】南京鋼鐵股份有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月20日