[发明专利]一种低温高韧性铈锆复合处理FH40船板钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低温高韧性铈锆复合处理FH40船板钢，所述船板钢的原料化学成分质量百分比为：C 0.04～0.08％，Si 0.2～0.4％，Mn 1.4～1.7％，P≤0.012％，S≤0.005％，Nb 0.020～0.055％，Ti 0.01～0.02％，V 0.025～0.060％，Ni 0.20～0.35％，Al 0.01～0.04％，Ce 0.01～0.04％，Zr 0.01～0.03％以及余量的Fe和不可避免的杂质；其制备方法包括以下步骤：S1、准备原料熔炼成钢坯；S2锻造得到锻坯；S3轧制；S4冷却成钢。本发明通过采用控轧控冷技术，并且复合添加Ce、Zr合金元素，使晶粒细化，获得组织为铁素体和贝氏体；生产出的钢板强度高，屈服强度≥435MPa，抗拉强度≥530MPa，断后延展率≥22.4％，低温冲击韧性良好，‑60℃纵向冲击功≥244J。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种低温高韧性铈锆复合处 理FH40船板钢及其制备方法。

背景技术

近年来造船行业发展迅速，普通强度造船钢板不能满足造船业发 展要求。诸如在极地资源及航线开发的背景下，船舶需要抵抗住-60℃ 及以下的低温气候，因此，极地运输船、资源勘探船、破冰船、舰艇 建造过程中，比如甲板、燃气轮机、轴承和连接件等部件都需要用到 高强船板钢。不仅要求船板具有良好的强韧性匹配、稳定性，还要有 良好的低温韧性、大线能量焊接性能、耐海水腐蚀性能。目前国内外 对AH、BH、DH、EH系列的高强钢合金化组织与性能研究较多，但是 对于FH系列的高强船板钢组织与性能研究不多，尤其是稀土复合元 素添加后的影响机制研究更少，并且大热输入焊接性能较差，焊缝热 影响区韧性较低，不能满足实际生产需求。因此，开发具有低温高韧 性铈锆复合处理FH40船板钢，对于提高船舶的在-60℃及其以下工作 的安全性具有重要的意义。

近年来，FH40级船板钢的制备也取得了一定的成果，而且相关 的专利也有公开的报导。

如：公开号为CN 103695769 B的专利公开了一种高强度FH40海 洋工程用钢钢板及其生产方法，该发明中其屈服强度为420-440MPa， 抗拉强度仅为530～580MPa，伸长率仅为22-24％；-60℃的V型冲击 功仅为在180～240J；并且没有给出该钢板的组织特征。

公开号为CN105112782 A的专利公开了一种热轧态船用低温铁素 体LT-FH40钢板及其生产方法，该发明通过低碳和铌-钛合金化的成 份设计，低磷硫冶炼工艺，配合合理的控轧控冷技术，工艺复杂，生 产周期长，生产效率低。

公开号为CN101876033A的专利公开了一种低温高韧性船板钢， 该专利所公开的船板钢，其低温冲击韧性较高，-60℃纵向冲击功可 达250J以上，但是其抗拉强度较低，约为480MPa。远不能满足现代 大型船舶的需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种 低温高韧性铈锆复合处理FH40船板钢及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种低温高韧性铈锆复合处理FH40船板钢，所述船板钢的原料 化学成分质量百分比为：C 0.04～0.08％，Si 0.2～0.4％，Mn 1.4～ 1.7％，P≤0.012％，S≤0.005％，Nb0.020～0.055％，Ti 0.01～ 0.02％，V 0.025～0.060％，Ni 0.20～0.35％，Al 0.01～0.04％， Ce 0.01～0.04％，Zr 0.01～0.03％以及余量的Fe和不可避免的杂质。

在原料组分中添加C、Si、Mn、P、S、Nb、V、Al、Ti、Ni、Ce 和Zr进行成分微调，其中：