[发明专利]一种大厚度海洋工程用钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁技术领域，具体涉及一种大厚度海洋工程用钢板及其生产方法。

背景技术

随着海洋工程被纳入“十二五”规划，海洋工程装备已被列为新兴产业。与此同时，海洋工程装备和设施产业也带动了造船、装备制造、材料、冶金等行业实现长足发展。海洋工程装备由于服役环境比较恶劣，对使用的钢板的各项技术指标要求极高，不仅要有高的耐大气腐蚀和耐海水腐蚀性能，还要求具有高强度、高韧性、易焊接等性能。从目前情况看，屈服强度在355MPa以下的海洋工程用钢板已有规模化生产，基本满足了使用要求。但是屈服强度高于460MPa的海洋工程用钢板生产较少，且厚度小，不能达到使用要求。因此大厚度、强度级别高的海洋工程用钢板的成功研制将对海洋工程的快速发展产生重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大厚度海洋工程用钢板。

本发明的目的还在于提供一种大厚度海洋工程用钢板的生产方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种大厚度海洋工程用钢板，由以下重量百分含量的组分组成：C：0.07％～0.09％，Si：0.15％～0.40％，Mn：1.40％～1.50％，P≤0.012％，S≤0.005％，Ni：0.60％～0.70％，Nb：0.030％～0.040％，Al：0.020％～0.045％，Mo：0.13％～0.17％，V：0.04％～0.05％，Ti：0.012％～0.020％，余量为Fe和不可避免的杂质。

优选的，大厚度海洋工程用钢板由以下重量百分含量的组分组成：C：0.07％～0.08％，Si：0.25％～0.35％，Mn：1.40％～1.50％，P≤0.012％，S≤0.005％，Ni：0.60％～0.70％，Nb：0.030％～0.040％，Al：0.020％～0.030％，Mo：0.13％～0.14％，V：0.04％～0.05％，Ti：0.012％～0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质。

一种大厚度海洋工程用钢板的生产方法，包括以下步骤：

(1)冶炼：钢水先经电炉冶炼，之后送入LF精炼炉精炼，钢水温度达到1550～1570℃后转入VD炉真空脱气处理，经真空脱气处理后进行连铸，制得连铸坯；

(2)加热：加热所述连铸坯，加热温度为1200～1220℃，均热温度为1180～1200℃，总加热时间10～15min/cm，加热段和均热段总时间为5.5～10小时；

(3)轧制：采用再结晶+未再结晶两阶段轧制工艺进行轧制，第一阶段轧制的开轧温度为930℃～1100℃，终轧温度为920～970℃，第一阶段的单道次压下量为10％～20％，累计压下率为30％～50％；第二阶段轧制的开轧温度为840～910℃，终轧温度为830～870℃，第二阶段的累计压下率为30％～50％，得到钢板粗品；

(4)热堆垛：所述钢板粗品经热堆垛处理，热堆垛温度为600～650℃，堆垛时间为48～60小时；

(5)热处理：对热堆垛处理后的钢板粗品进行热处理，热处理包括淬火步骤和回火步骤；淬火步骤：淬火温度900℃，淬火时间PLC+50min，水冷，冷却辊速1.5m/min；回火步骤：回火温度580℃，保温时间3.5min/mm；制得成品钢板，成品钢板由以下重量百分含量的组分组成：C：0.07％～0.09％，Si：0.15％～0.40％，Mn：1.40％～1.50％，P≤0.012％，S≤0.005％，Ni：0.60％～0.70％，Nb：0.030％～0.040％，Al：0.020％～0.045％，Mo：0.13％～0.17％，V：0.04％～0.05％，Ti：0.012％～0.020％，余量为Fe和不可避免的杂质。

进一步的，步骤(1)中所述的真空脱气处理的真空度为0～66.6Pa，真空保持时间为20～60分钟。

步骤(1)中连铸时的连铸温度为1535～1545℃。得到的连铸坯的厚度为330mm。

本发明提供的大厚度海洋工程用钢板采用的化学成分设计为：C、Mn固溶强化；加入少量的Nb、V细化晶粒，Nb、V的碳氮化物起到弥散强化作用。其中各组分在本发明提供的大厚度海洋工程用钢板中的作用介绍如下：

C对钢的屈服强度、抗拉强度、焊接性能产生显著影响，C通过间隙固溶能显著提高钢板的强度，但C含量过高会影响钢的焊接性能及韧性；

Si在炼钢中用作还原剂和脱氧剂，同时Si也能起到固溶强化作用，但超过0.5％时，会造成钢的韧性下降，降低钢的焊接性能；