[发明专利]一种耐火的船体结构用钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及结构钢及其生产方法，具体地属于一种内高温结构用钢及其生产方法，确切地为能够在600℃高温下钢材下屈服强度ReL不低于室温屈服强度的75％的船体结构用钢及其生产方法。 

背景技术

巨型客轮、大型油船、海洋钻井平台、远洋船舶、舰艇火灾事故时有发生，造成人员生命、财产损失，有的还严重破坏了区域海洋生态环境。 

传统的客轮、油船、海洋钻井平台、远洋船舶多采用普通船体结构钢建造，这些钢材耐火性能差，随着温度的升高其强度急剧下降，在短时间内发生坍塌，极易造成人员伤亡。如果采用耐火钢板建造，即使发生火灾，耐火钢结构也不会在短时间内垮塌，着火区域人员有足够的时间逃离险境，而且可以赢得救援时间，减少人员、生态和财产损失。 

经检索，中国专利申请号为201010276585.1专利文献，公开了“一种490级别建筑结构用耐火钢板及其制造方法”，其钢板化学成分的重量百分比为：C0.02％～0.10％、Si0.05％～0.40％、Mn0.50％～1.40％、Nb0.010％～0.040％、Ti0.010％～0.040％、Als0.010％～0.050％、Cr0.10％～0.50％、Mo0.05％～0.22％、B0.0005％～0.0020％。其制造方法是：钢坯加热温度1100～1280℃，第一阶段终轧温度不小于980℃；第二阶段轧制开始温度970～850℃，再结晶区轧制积累变形量大于60％，终轧温度750～900℃；在终轧和开始冷却之间保留30～120秒；之后进行控制冷却，开冷温度为700～850℃，终冷温度为700～400℃；最后将钢板快速堆垛缓冷，堆垛温度650～300℃，保温时间为10～24小时。可获得良好且均匀的板型和性能，延伸率A％≥20％，屈强比Rel(或Rp0.2)/Rm≤0.8。该专利文献的不足在于化学成分中含Cr，这是因为在服役温度高于500℃时，Cr与C的析出相会迅速集聚长大，与基体失去共格关系，产生大的空洞，即裂纹，高温强度会快速下降，失去耐火性能；另外其成形轧制过程较为复杂，控制参数较多，降低钢材成材率，增加生产成本。 

检索到的中国专利申请号为200780032737.X的专利文献，公开了一种 “高温强度、韧性和耐再热脆化特性优异的耐火钢材及其制造方法”，其化学成分以质量％计，含有C：0.001％～0.030％、Si：0.05％～0.50％、 Mn：0.4％～2.0％、Nb：0.03％～0.50％、Ti：0.005％以上且不到0.040％、 N：0.0001％以上且不到0.0050％、Al：0.005％～0.030％，P、S分别限制为P：0.03％以下、S：0.02％以下，且满足C-Nb/7.74≤0.005、2≤Ti/N≤ 12，其余量由Fe以及不可避免的杂质组成。类似另一项中国专利申请号为200880011610.4的专利文献，公开了一种“高温强度和韧性优良的钢材及其制造方法”，其组分及含量为C：0.001～0.030％、Si：0.05～0.50％、Mn：0.40～2.00％、Nb：0.03～ 0.50％、Ti：0.005～低于0.040％、N：0.0008％～低于0.0050％，将P、S的含量限定为P：0.03％以下、S：0.02％以下，余量为Fe及不可避免的杂质；满足C-Nb/7.74≤0.004，以30～300个/mm²的密度具有粒径为0.05～10μm 的Ti系氧化物。该两项专利文献的不足在于钢中添加的合金元素C含量较低，因而高温下强度较低；添加的N与Ti生成大颗粒四方形的TiN导致钢材疲劳强度降低，若用于海洋环境下钢结构，易较低这些钢结构服役年限。