[发明专利]一种大型集装箱船用EH47止裂钢及其制造方法

说明书

本发明涉及一种大型集装箱船用EH47止裂钢，该钢板的化学成分按质量百分比计为C：0.03～0.06％，Si：0.15～0.50％，Mn：1.50～2.00％，P：≤0.008％，S：≤0.0050％，Nb：0.050～0.080％，V：0.020～0.050％，Ti：0.008～0.020％，Ni：0.80～1.30％，Cr：0.10～0.30％，Cu：0.10～0.30％，钢板的制造工艺流程为冶炼→连铸→再加热→TMCP轧制→控冷。钢板全厚度上获得了细小均匀的针状铁素体，钢板强度适中，韧性优异，具有良好的抗脆断性能‑60℃CTOD特征值δ_u≥0.15mm，止裂性能优异‑10℃Kca≥6500N/mm3/2。

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及一种大型集装箱船用EH47止裂钢及其制备方法。

背景技术

世界经济的发展和贸易的增长，促进了航运行业的迅速发展，加快了船舶制造行业的发展，集装箱船正朝着大型化方向快速发展。10000TEU的超大型集装箱船已广泛使用，18000-23000TEU超大型集装箱船已进入实船建造阶段。集装箱运输船的日益大型化和超大型化要求在建造过程中使用高强度厚板以保证船体结构的强度和刚度，但同时高强度厚板较低的抗开裂性能会导致结构的低应力脆性断裂倾向增大，为结构的安全可靠性埋下隐患。为避免脆性断裂所导致的灾难性破坏，要求高强度钢厚板在满足强度和刚度指的同时还应具有良好的止裂能力，即钢板应具有将快速扩展的裂纹迅速止住的能力。

出于对船体结构及安全的考虑，2013年国际船级社协会(IACS)及一些船级社借鉴日本的开发经验，专门针对大型集装箱船舶关键部位制定了47公斤级的集装箱船用钢板标准，并将ESSO试验和双重拉伸等脆性断裂试验列为检验钢板止裂性能的方法，并纳入船级社规范，要求在集装箱船的一些关键部位，如主甲板、舷顶列板、舱口围板等部位采用具备止裂性能的EH47钢板。

经检索，涉及大型船舶用止裂钢专利如下：

中国专利CN101307412A，公开了一种“脆性龟裂传播停止特性和板厚中央部的韧性优异的钢板及其制造方法”。该钢板除了常规合金元素外，还加入特殊的如Mo、REM、B等元素，这些元素目前还未正式纳入船用EH47钢船级社规范中。

中国专利CN101341269A“止裂性优良的高强度厚钢板“主要通过控制钢板在厚度方向的组织、晶界密度和织构的差异，使钢板在开裂时不同厚度位置裂纹扩展方向产生差异，从而使裂纹的扩展阻力增加来提高钢板的止裂性能。但实质是其生产的厚板冷却能力不够，板厚1/2处位置组织晶粒尺寸增大，这种组织对强韧性不利，对钢板的止裂性也产生负面影响。这种方法未从根本上对1/2位置的韧性组织进行改善。

中国专利CN102994874A“屈服强度500Ma级高止裂韧性钢板及其生产方法”公开了一种通过粗轧后再快速冷却到Ar3相变点附近进行精轧的方法来细化晶粒,阻止裂纹扩展的方法。但该方法是采用低温冲击韧性和NDT韧脆转变温度来衡量钢板的止裂性能,不具备科学性和严谨性,只能说明钢板的韧性较或者抗脆断性能好,不能证明钢板的止裂性能优异，而只有ESSO试验或双重拉伸试验才是国际认可的衡量钢板止裂性能的标准试验。

因此，现有技术还不能完全满足EH47钢所具备高强度、高冲击韧性、止裂性能要求。为了降低成本，保证钢板在使用过程中的性能稳定性及使用安全性，需要综合考虑钢板的高强度、塑性、低温韧性、应变时效性能及其成分、工艺的关系进行合理配套研究与分析，需开发一种大型集装箱船用EH47止裂钢。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种厚度介于50mm～85mm的大型集装箱船用EH47止裂钢及其制备方法。该钢板具有高的韧性值、抗低温应变时效性能，良好的焊接性能，抗脆断性能等，并且良好的止裂性能。