[发明专利]一种Nb-V复合微合金化船用低碳高强度低合金钢

说明书

技术领域

本发明涉及高强度船板钢技术领域，特别是一种Nb-V复合微合金化船用低碳高强度低合金钢。

涉及一种新型钢铁产品，是一种在低碳锰钢中钢中微量加入铌、钒元素以及对制备过程的控制控冷精确控制，制备出无需调质处理即可达到高强度级别的用于船舶制造的高强度中厚板。

背景技术

随着全球造船业的发展，船体大型化、轻型化已成为世界造船业的主要发展方向，对船用钢板的质量要求越来越高。由于高强度级别的船板钢具有强度高，综合性能好、能够减轻船体自重、提高载重量等优点，其使用量在逐年增加，也极大地带动了我国低合金高强度船板钢市场的发展。一般强度船板钢已不能满足船体结构钢的要求，同时高强船板钢的应用比例不断升高，使其具有广阔的市场前景。

高强度船板钢作为一种质量等级较高的钢种之一，主要用于建造大型船舶及海上石油、钻井平台等，其构件面临使用环境恶劣、巨大的设计载荷和极高的应力集中、维护难度大等问题，因此，要求船板钢不仅强度高、低温韧性好，且具有一定的抗腐蚀性、耐疲劳性以及碳当量低、良好的焊接和加工成型等性能。要得到良好的组织和性能，首先要结合工艺条件确定钢的熔炼成分，然后通过控制工艺和装备来实现。

国内在制造此类中厚板时，大多采用铁水预处理→转炉冶炼→钢包炉精炼→板坯连铸→加热炉→控制轧制→调质处理的工艺流程，由于炼钢采用了钢包精炼炉精炼及轧后钢板调质处理，致使生产周期大大延长，生产成本也相应提高。一般钢中碳、硅、锰元素的含量对钢材最终的性能有极大的影响，设计出合理的碳、硅、锰元素的含量以及微合金元素铌、钒的加入量及采用合适的控轧控冷工艺是制备的关键。实践表明，在钢中加入铌、钒元素从而得到无需调质处理即能达到550MPa以上抗拉强度的钢板，并具有良好的塑韧性。通过控轧控冷，使钢的组织细化，同时控制铌、钒的碳氮化物在冷却过程中的析出，从而达到提高钢材强韧性的目的。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术分析和存在问题，提供一种Nb-V复合微合金化船用低碳高强度低合金钢，该船用钢材强度高、低温韧性好、制成碳当量低、有良好的焊接和加工成型等性能，制成高强度中厚船板具有良好的抗腐蚀性和耐疲劳性，适用于大型船舶、海上石油钻井平台等领域。

本发明的技术方案：

一种Nb-V复合微合金化船用低碳高强度低合金钢，成分包括碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、钒（V）、铌（Nb）、磷（P）、硫（S）、铝（Al）和铁（Fe），各组分的重量百分含量为：C0.10-0.15％；Si0.25-0.35％；Mn1.50-1.70％；V0.06-0.09％；Nb0.23-0.32％；P＜0.025％；S＜0.020％，Al0.402-0.424％，余量为Fe及其他不可避免的杂质。

所述Nb-V复合微合金化船用低碳高强度低合金钢的制备方法是：在高炉炼铁、铁水预处理脱硫、转炉冶炼脱碳和升温后钢水脱氧后，加入铌、钒使其微合金化，经吹氩精炼铝丝脱氧后，进行板坯连铸。

一种所述Nb-V复合微合金化船用低碳高强度低合金钢的应用，用于轧制船用中厚板材，成型工艺为：将Nb-V复合微合金化船用低碳高强度低合金钢在1210℃下进行管坯连铸，管坯均热于1080-1200℃后进行轧制，于960±20℃开轧，总变形量控制在100%，840±20℃终轧；控制冷却，于860±20℃开冷，冷却速度控制在5-21℃/s，620±20℃终冷；精整后制得船用中厚板材成品。

本发明的技术分析：