[发明专利]一种海洋平台用合金钢及其加工工艺

说明书

本发明提供了一种海洋平台用合金钢及其加工工艺，属于钢铁冶炼技术领域。本发明制备的合金钢包括以下重量份的组分：C 0.05‑0.1％、Si 0.20‑0.35％、Mn 0.90‑2.0％、Cr 0.60‑0.70％、Ni 0.70‑0.90％、Mo 0.45‑0.55％、Al 0.02‑0.05％、P 0.005‑0.015％、S 0.005‑0.01％，余量为铁。本发明采用合理的化学成分，制备的合金钢中具有高含量的铝、铬、钼等元素，同时具有极低含量的硫和磷，大大提升了海洋平台用合金钢的耐腐蚀性能、韧性及强度，增加了合金钢全厚度方向上的综合性能。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种海洋平台用合金钢及其加工工艺。

背景技术

海洋平台是在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。随着海洋开发事业不断发展，以及海上采油装置日益增多，海岸设施和海洋建筑不断兴建。与此相应,海洋用钢的品种与数量也在不断地增加。

海水是由各种盐类组成的导电介质，也是自然界中最具腐蚀性的介质，因此，对合金钢具有很强的腐蚀作用。海水对钢铁的腐蚀主要受其溶解氧、盐分浓度、温度、流速、海生物、pH值及海水污染程度等因素的影响。

其次，海洋平台用合金钢主要用于海上作业，要求可以在45海里/小时的风速下正常作业，在109海里/小时(18级以上超强台风)的风速下生存。海洋平台不仅要经受海浪、海底地震、低温等自然力的侵蚀和破坏，还必须充分考虑风暴、海浪、潮流、冰川等各种恶劣海况条件，要能抵御200年一遇的台风，海洋平台用钢为典型的海洋结构用钢，因此，对合金钢的强度、韧性、可焊性、断裂韧性及疲劳性能等有很高的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种海洋平台用合金钢，该合金钢具有耐腐蚀性能优良，冲击韧性强，能够在海洋恶劣环境下使用。

本发明的目的是提供一种海洋平台用合金钢，包括以下重量份的组分：C 0.05-0.1％、Si 0.20-0.35％、Mn 0.90-2.0％、Cr 0.60-0.70％、Ni 0.70-0.90％、Mo 0.45-0.55％、Al 0.02-0.05％、P 0.005-0.015％、S 0.005-0.01％，余量为铁。

本发明的另一目的是提供一种海洋平台用合金钢的热处理工艺，包括以下步骤：

(1)应用kr法脱硫工艺对铁水进行脱硫处理，使铁水中的硫含量符合上述标准；

(2)将脱硫后的铁水装入120t转炉冶炼，后加入Si、Mn、Cr、Ni、Mo、Al等合金，最后钢水装入真空VD炉进行精炼脱气；

(3)将步骤(2)的钢水送到铸机中进行连铸，得到400*1900铸坯；

(4)对步骤(3)的铸坯进行再加热，加热温度为1200-1250℃，出钢温度为1140-1180℃，然后进行除磷；

(5)对步骤(4)除磷后的铸坯进行粗轧处理，至少有2道次压下率大于20％，中间坯的厚度为成品板坯的厚度的1.3-1.5倍；

(6)对步骤(5)粗轧后的铸坯进行精轧处理，成品厚度为80-120mm之间；

(7)对精轧后的钢坯进行UFC超快速冷却处理，终冷温度640-660℃，当钢坯表面温度为300～350℃时，放入蒸汽缓冷箱保温48-72小时；

(8)对钢坯进行热处理，包括两次淬火和一次回火工艺，第一淬火温度为900-930℃，在炉时间50-100min，第二淬火温度为850-900℃，在炉时间50-100min；回火温度为590-650℃，回火结束后钢板空冷至室温，采用两次淬火工艺可增加合金钢的韧性。

优选的，步骤(2)所述冶炼的温度为1500-1550℃。