[发明专利]一种各向同性的EH690钢板及其制造方法

说明书

本发明公开一种各向同性的EH690钢板及其制造方法。钢中含有：C 0.12％～0.14％，Si 0.3％～0.4％，Mn 0.8％～1.2％，P≤0.02％，S≤0.01％，Als 0.01％～0.03％，Ni 1.0％～2.0％，Cr 0.5％～1.0％，Mo 0.3％～0.4％，Cu 0.2％～0.4％，Nb 0.02％～0.04％，V 0.03％～0.05％，Ti 0.01％～0.02％，B 0.001％～0.0015％，余量为铁和不可避免的杂质。铸坯开轧温度为1000～1100℃，采用横向‑纵向‑横向轧制工艺，终轧温度850～950℃；正火温度850～900℃，保温时间1.0～1.5min/mm；淬火温度850～880℃，保温时间1.0～2.0min/mm；回火温度580～630℃，保温时间2.5～3.5min/mm。钢板横纵向冲击比90％～110％。

技术领域

本发明属于钢铁材料制备领域，特别涉及一种冲击各向同性的EH690超高强钢板的成分设计及其轧制方法。

背景技术

21世纪是海洋的世纪，随着科技的发展、人民生活水平的提高，世界各国都将目光聚焦在海洋中蕴藏的巨大资源上。近年来海工装备产业持续快速发展，也促进了海工平台用钢的大量需求和产品的升级换代，市场迫切需要综合性能良好的超高强度特厚海工钢板。

海洋工程平台服役环境恶劣，除常规受力外，还要考虑大风、浪涌、潮汐、冰块撞击、地震等多种因素影响，这就决定了海洋平台用钢的特殊性，在平台建造的选材方面必须能适应各种海况条件。同时，钢板长期处于潮湿、高盐度的海洋环境中，受到潮湿空气、海水、海洋生物附着而造成漆膜脱落、钢板表面腐蚀、腐蚀疲劳等问题，降低钢板的力学性能，缩短使用寿命，严重影响海洋工程平台的正常使用。另外，海洋平台远离海岸，不能像船舶那样定期进坞维修、保养。为了能够让海洋工程平台能够在复杂环境下安全使用，急需开发出一种综合性能优良的高品质海洋工程用超高强钢，这种海洋工程用超高强钢板必须具有高强度、高低温韧性、低屈强比、高延展性、抗疲劳、抗氢致裂纹、耐海洋环境腐蚀、耐海洋生物附着、焊接性能优良等优点。

目前，海洋工程用钢已能满足海工领域市场的大部分需求，但高强度级别综合性能优良的特殊钢材仍是世界各国的发展的目标，高服役安全性的超高强钢板其科研问题难度高，生产工艺严格，对设备要求高，开发难度大。

公开号为CN106282774B的专利《一种高横纵向冲击比值大厚度Q690E高强钢生产方法》提出了一种横纵向冲击比值较高的超高强钢板，从其实施例中可以看出该发明强度过高，屈强比难以控制，用于海工领域安全系数较低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术不足，制备一种适用于海洋工程领域的横纵向冲击各向同性的超高强度EH690海工钢板，其力学性能、高服役安全性能可以达到海洋工程设备服役条件。形成一套特定的横纵向冲击各向同性的EH690海工钢板成分及相应的生产工艺。

本发明利用Nb、V、Ti、Ni元素相配合的海工钢板关键生产技术，为实现本发明目的，本发明者通过合金元素筛选与配比、钢质洁净度控制、高效轧制热处理工艺优化与参数选择等几个方面进行了大量系统的试验研究，最终确定了可满足本发明目的合金元素配比及轧制热处理工艺，具体的技术方案为：

一种冲击各向同性的EH690钢板，按重量百分比计，钢中含有：C 0.12％～0.14％，Si 0.3％～0.4％，Mn 0.8％～1.2％，P≤0.02％，S≤0.01％，Als 0.01％～0.03％，Ni1.0％～2.0％，Cr 0.5％～1.0％，Mo 0.3％～0.4％，Cu 0.2％～0.4％，Nb 0.02％～0.04％，V 0.03％～0.05％，Ti 0.01％～0.02％，B 0.001％～0.0015％，其余为Fe和不可避免的杂质。另外，钢中成分还满足Cu+Mo＜0.6Ni。

钢种化学成分的设计理由如下：