[发明专利]一种大型集装箱船体箱板用钢及制备方法

说明书

一种大型集装箱船体箱板用钢，其组分及wt%为：C：0.06~0.14%、Si：0.20~0.25%、Mn：2.51~2.79%、P≤0.015%、S≤0.005%、Mo：0.09~0.18%、Ce：0.095~0.22%。制备方法：经冶炼后连铸成坯；粗轧；精轧并轧至产品厚度；冷却；坑冷至室温。本发明化学成分及生产工艺相对简单，过程参数容易控制；在光学金相形貌下板条厚度≤2µm；屈服强度≥475MPa，断裂韧性指标裂纹尖端张开位移CTOD≥3mm；无塑性落锤实验NDT≤‑65℃，所于建造大型集装箱船体箱板不会产生断裂问题，可在极寒的北极地区安全航行，使用周期可达45年。

技术领域

本发明属于低合金高强钢及制备方法，其涉及一种船体用钢及制备方法，确切地属于装在集装箱的大型船体箱板用钢及制备方法。

背景技术

随着海洋运输业的发展，要求所承载的集装箱数量越聊越多，船舶装载标准集装箱数量已多达2万余个。在这种情况下，对所承载集装箱的船舶船体的性能要求则要求更高。如对于船板的断裂性能，强度性能、服役期等要求更高，这是由于远洋航行中船体箱板受到集装箱的冲击，箱板钢如果采用普通钢种则容易发生断裂，因为普通钢断裂韧性较低，表面抗裂纹起裂性能弱，普通箱板钢表面容易萌生裂纹，萌生的裂纹容易向钢板纵深快速扩展；再由于普通箱板钢晶粒粗大，不能有效的抑制裂纹扩展，容易造成安全事故。现有集装箱船多数只能装载1.5万个集装箱，而且，由于集装箱钢板不是用低温断裂韧性优良的钢板建造，因此，集装箱船不能在极寒的北极地区航运，服役期限仅为20年以下。如经检索的：

中国专利申请号为CN201610203562.5的文献，公开了“一种造船用46kg级超高强度止裂钢板的生产方法”，化学成分C0.06～0.08％、Si0.15～0.25％、Mn1.35～1.50％、P≤0.010％、S≤0.002％、Nb0.03～0.05％、Ti0.008～0.015％、Ni0.7～0.9％、Cu0.22～0.28％、Cr0.15～0.25％、V≤0.01％、Als0.015～0.045％。RH炉喂硅钙线，深处理≥15min，净吹氩≥10min。中间包目标过热度＜25℃；连铸坯堆垛缓冷46～48h。板坯加热温度1150～1200℃，加热时间8～11min/cm。一阶段开轧温度＞1000℃；二阶段总压下量＞50％，终轧温度740～780℃。ACC入水温度710～750℃，冷速5～12℃/s，返红温度280～350℃。缓冷堆垛温度200～300℃，时间≥24h。本发明止裂钢板屈服强度501MPa，抗拉强度637MPa，延伸率25.2％，-40℃低温冲击均值241J。所述专利技术仍属普通船体结构钢，冲击试验温度仅限于-40℃，若用于建造大型集装箱船体箱板，不能够提供足够的安全性。

中国专利申请号为CN200610045617.0的文献，其公开了“一种中薄板坯连铸连轧生产超细晶粒钢板的方法及钢板”，钢板的化学成分为，重量百分比：C：0.12～0.18％，Si：0.15～0.35％，Mn：0.65～1.20％，P：≤0.02％，S：≤0.015％，余量为Fe，本发明采用以下生产方法：规格为100～200mm×1000～2000mm的铸坯；热装温度在800℃以上，加热到1100～1280℃；粗轧板坯减到30～60mm；精轧入口温度920～1050℃之间，施行多道次、大变形应变累积，钢带在精轧机架间平均变形速率在1～10/s之间，精轧出口温度在750～900℃之间；层流冷却速度为10～45℃/s，400～620℃卷取。热连轧钢板规格2～18mm，这种钢板的显微组织主要为铁素体和珠光体，平均晶粒为3～7μm，屈服强度达到400MPa以上，抗拉强度在510～580Mpa之间，延伸率超过26％，具有巨大的经济效益和社会效益。所述专利技术钢板的微观组织为铁素体和珠光体，若用该钢种建造大型集装箱船体箱板，在集装箱反复作用下，裂纹容易在铁素体和珠光体界面萌生并扩展，即该钢板的断裂韧性并不良好，不适宜用于建造大型集装箱船体箱板。