一種60mm厚度方向性能優良的海洋平臺用鋼板及其生產方法
【專利摘要】本發明屬于船舶及海洋工程用結構鋼的【技術領域】，具體的涉及一種60mm厚度方向性能優良的海洋平臺用鋼板及其生產方法。該種60mm厚度方向性能優良的海洋平臺用鋼板，包括以下質量百分比的化學成分：C0.09～0.14%，Si0.20～0.50%，Mn1.10～1.50%，P≤0.015%，S≤0.005%，Nb0.030～0.060%，Ti0.010～0.020%，Als0.015～0.050%，余量為Fe及不可避免的雜質。所述鋼板的厚度方向性能優良，煉鋼生產采用單渣法操作，工藝簡單可行。
【專利說明】—種60mm厚度方向性能優良的海洋平臺用鋼板及其生產方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于船舶及海洋工程用結構鋼的【技術領域】，具體的涉及一種60mm厚度方向性能優良的海洋平臺用鋼板及其生產方法。
【背景技術】
[0002]隨著全球經濟的不斷發展，國內外對能源的需求不斷增長，特別是對石油與天然氣的需求，急劇增加。而陸地資源的供給量日益減少，世界各國對海洋能源的開發與利用極為關注，海洋臺建設日益得到重視，對海洋平臺用鋼板的性能，已不僅僅局限于常規的強度、韌性，對厚度方向性能的要求越來越高。
[0003]60mm厚海洋平臺用鋼板，多應用于自升式海洋平臺的導管架等關鍵部位，長期在水下服役，要求此類鋼板必須具有較高的強度、較好的低溫沖擊韌性，特別是具有優良的厚度方向性能，目前，相關的設計與技術部門提出海洋平臺用鋼的厚度方向斷面收縮率應不低于45%。
[0004]在此背景下，急需開發厚度方向性能優良的海洋平臺鋼板，尤其是對于目前常用的海洋平臺用鋼D36、E36，著重改善此類鋼板的厚度方向性能。
[0005]因此申請號為201310154636.7的專利申請公開了一種355MPa級易焊接海洋平臺用鋼板及其生產工藝，所述厚度規格為(40~60]_的鋼板化學成分中含有釩，而釩合金的價格較貴，成本較高，沒有成本優勢。
[0006]現有轉爐冶煉工藝中對脫磷采用的是雙渣法，過程復雜，時間長，操作過程中成分含量不易控制。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于針對上述存在的缺陷而提供一種60mm厚度方向性能優良的海洋平臺用鋼板及其生產方法，生產工藝成熟穩定，所述鋼板強度穩定，沖擊值高，并且厚度方向性能優良，煉鋼生產采用單渣法操作，工藝簡單可行。
[0008]本發明的技術方案為:一種60mm厚度方向性能優良的海洋平臺用鋼板，包括以下質量百分比的化學成分:c 0.09~0.14%，Si 0.20~0.50%，Mn 1.10~1.50%，P ≤ 0.015%, S ≤ 0.005%, Nb 0.030 ~0.060%, Ti 0.010 ~0.020%, Als 0.015 ~0.050%,
余量為Fe及不可避免的雜質。
[0009]所述60mm厚度方向性能優良的海洋平臺用鋼板，包括以下質量百分比的化學成分:C 0.13%, Si 0.25%, Mn 1.41%, P 0.015%, S 0.004%, Nb 0.058%, Ti 0.017%, Als
0.035%，余量為Fe及不可避免的雜質。
[0010]所述60mm厚度方向性能優良的海洋平臺用鋼板，包括以下質量百分比的化學成分:C 0.11%, Si 0.32%, Mn 1.47%, P 0.012%, S 0.003%, Nb 0.052%, Ti 0.015%, Als
0.037%，余量為Fe及不可避免的雜質。[0011]所述海洋平臺用鋼板的生產方法，包括以下步驟:
(1)KR預處理:經KR預處理后使得入轉爐的鐵水中S的質量百分比為S≤0.006% ；
(2)轉爐冶煉:在轉爐冶煉過程中，采用單渣法脫磷，然后擋渣出鋼；
(3)LF精煉:在LF精煉過程中進行底吹氬氣攪拌，白渣操作，LF精煉時間至少8分鐘；
(4)RH精煉:RH精煉過程中使得真空度在2mbar以下持續時間至少12分鐘；
(5)連鑄:在進行連鑄時過熱度為15~25，拉速為0.95~lm/min，連鑄得到的鋼坯進行緩冷至20(TC再進行加熱；
(6)加熱:鋼還加熱時間控制在1.0min/mm,加熱溫度為1150~1230°C ；
(7)軋制:在進行精軋時，精軋開軋溫度為870~890°C;軋制完成后立即進入Mulpic區冷卻，終冷溫度為620~650°C，冷卻速率為5~10°C /S ;然后所得鋼板在冷床區自然冷卻；
(8)熱處理:采用正火處理，正火溫度為890~910°C，正火時間控制在1.5min/mm。
[0012]本發明的有益效果為:本發明為得到內部組織優良的連鑄坯，在冶煉過程嚴格執行精料操作:高爐鐵水經KR進行預處理脫S ;轉爐冶煉過程采用單渣法操作，不僅能夠達到要求，而且工序簡單，縮短時間；擋渣塞擋渣出鋼；LF精煉全過程底吹氬氣，保證夾雜物上浮，使得溫度以及成分均勻；連鑄得到的鋼坯進行緩冷至200°C再進行加熱，促進氫的充分逸出，同時減少鋼坯偏析。
[0013]鋼坯加熱溫度為1150~1230°C，防止晶粒長大；精軋后立即進Mulpic區冷卻。采用正火處理，正火溫度為890~910°C，正火時間控制在1.5min/mm，均勻鋼板的組織，細化晶粒，減少偏析，得到厚度方向性能優良的海洋平臺用鋼板。
【具體實施方式】
[0014]下面通過【具體實施方式】對本發明進行詳細的描述。
[0015]實施例1
所述60mm厚度方向性能優良的海洋平臺用鋼板，包括以下質量百分比的化學成分:C
0.13%, Si 0.25%, Mn 1.41%, P 0.015%, S 0.004%, Nb 0.058%, Ti 0.017%, Als 0.035%，余
量為Fe及不可避免的雜質。
[0016]所述海洋平臺用鋼板的生產方法，包括以下步驟:
(1)KR預處理:經KR預處理后使得入轉爐的鐵水中S的質量百分比為0.006% ；
(2)轉爐冶煉:在轉爐冶煉過程中，采用單渣法脫磷，然后擋渣出鋼；
(3)LF精煉:在LF精煉過程中進行底吹氬氣攪拌，白渣操作，LF精煉時間12分鐘，出站加入FeTi ；
(4)RH精煉:RH精煉過程中使得真空度在2mbar以下持續時間15分鐘；
(5)連鑄:在進行連鑄時過熱度為15~25，均勻拉速操作，拉速為0.95~lm/min，連鑄得到的鋼坯進行緩冷至200°C再進行加熱；
(6)加熱:鋼坯加熱時間控制在1.0min/mm，加熱溫度為1200~1220°C ；
(7)軋制:鋼坯經高壓水除鱗后，兩階段軋制:粗軋階段道次壓下量保證12%;在進行精軋時，精軋開軋溫度為885°C;軋制完成后立即進入Mulpic區冷卻，終冷溫度為622°C，冷卻速率為5°C /S ;然后所得鋼板在冷床區自然冷卻；(8 )熱處理:采用正火處理，正火溫度為903 °C，正火時間控制在1.5min/mm,保溫時間為90分鐘。
[0017]本實施例所得鋼板具體性能如下:
(I)取樣位置:鋼板表面
屈服強度385MPa ;抗拉強度540MPa ;延伸率32.5% ;沖擊功(AKV) 271J、298J、285J ；120°寬冷彎(b=5a，d=3a)合格；厚度方向斷面收縮率73%、68%、75%。
[0018](2)取樣位置:鋼板1/4處
屈服強度380MPa ;抗拉強度530MPa ;延伸率31% ;沖擊功(AKV)267J、283J、279J ;120°寬冷彎(b=5a，d=3a)合格；厚度方向斷面收縮率73%、68%、75%。
[0019](3)取樣位置:鋼板中心
屈服強度380MPa ;抗拉強度525M Pa ;延伸率30% ;沖擊功(AKV)255J、271J、268J ;120°寬冷彎(b=5a，d=3a)合格；厚度方向斷面收縮率73%、68%、75%。
[0020]實施例2
所述60mm厚度方向性能優良的海洋平臺用鋼板，包括以下質量百分比的化學成分:C
0.11%, Si 0.32%, Mn 1.47%, P 0.012%, S 0.003%, Nb 0.052%, Ti 0.015%, Als 0.037%，余
量為Fe及不可避免的雜質。
[0021]所述海洋平臺用鋼板的生產方法，包括以下步驟:
(1)KR預處理:經KR預處理后使得入轉爐的鐵水中S的質量百分比為0.004% ；
(2)轉爐冶煉:在轉爐冶煉過程中，采用單渣法脫磷，然后擋渣出鋼；
(3)LF精煉:在LF精煉過程中進行底吹氬氣攪拌，白渣操作，LF精煉時間13分鐘，出站加入FeTi ；
(4)RH精煉:RH精煉過程中使得真空度在2mbar以下持續時間12分鐘；
(5)連鑄:在進行連鑄時過熱度為15-20，均勻拉速操作，拉速為0.95-lm/min，連鑄得到的鋼坯進行緩冷至200°C再進行加熱；
(6)加熱:鋼坯加熱時間控制在1.0min/mm，加熱溫度為1180-1210。。；
(7)軋制:鋼坯經高壓水除鱗后，兩階段軋制:粗軋階段道次壓下量保證12%;在進行精軋時，精軋開軋溫度為876°C;軋制完成后立即進入Mulpic區冷卻，終冷溫度為650°C，冷卻速率為6°C /S ;然后所得鋼板在冷床區自然冷卻；
(8)熱處理:采用正火處理，正火溫度為897°C，正火時間為1.5min/mm，保溫時間為90分鐘。
[0022]本實施例所得鋼板具體性能如下:
(I)取樣位置:鋼板表面
屈服強度375MPa ;抗拉強度530MPa ;延伸率33.5% ;沖擊功(AKV) 294J、287J、292J ；120°寬冷彎(b=5a，d=3a)合格；厚度方向斷面收縮率72%、70%、73%。
[0023](2)取樣位置:鋼板1/4處
屈服強度370MPa ;抗拉強度524MPa ;延伸率31% ;沖擊功(AKV)286J、291J、266J ;120°寬冷彎(b=5a，d=3a)合格；厚度方向斷面收縮率72%、70%、73%。
[0024](3)取樣位置:鋼板中心
屈服強度365MPa ;抗拉強度517MPa ;延伸率30.5% ;沖擊功(AKV) 267J、274J、269J ；120°寬冷彎(b =5a，d=3a)合格；厚度方向斷面收縮率72%、70%、73%。
【權利要求】
1.ー種60mm厚度方向性能優良的海洋平臺用鋼板，其特征在于，包括以下質量百分比的化學成分:C 0.09 ~0.14%，Si 0.20 ~0.50%，Mn 1.10 ~1.50%，P≤0.015%,S ≤ 0.005%, Nb 0.030 ~0.060%, Ti 0.010 ~0.020%, Als 0.015 ~0.050%,余量為 Fe 及不可避免的雜質。
2.根據權利要求1所述60mm厚度方向性能優良的海洋平臺用鋼板，其特征在于，包括以下質量百分比的化學成分:C 0.13%, Si 0.25%, Mn 1.41%, P 0.015%, S 0.004%, Nb0.058%，Ti 0.017%, Als 0.035%，余量為Fe及不可避免的雜質。
3.根據權利要求1所述60mm厚度方向性能優良的海洋平臺用鋼板，其特征在于，包括以下質量百分比的化學成分:C 0.11%, Si 0.32%, Mn 1.47%, P 0.012%, S 0.003%, Nb0.052%，Ti 0.015%, Als 0.037%，余量為Fe及不可避免的雜質。
4.一種權利要求1所述的海洋平臺用鋼板的生產方法，包括以下步驟: (1)KR預處理:經KR預處理后使得入轉爐的鐵水中S的質量百分比為S≤0.006% ； (2)轉爐冶煉:在轉爐冶煉過程中，采用單渣法脫磷，然后擋渣出鋼； (3)LF精煉:在LF精煉過程中進行底吹氬氣攪拌，白渣操作，LF精煉時間至少8分鐘； (4)RH精煉:RH精煉過程中使得真空度在2mbar以下持續時間至少12分鐘； (5)連鑄:在進行連鑄時過熱度為15~25，拉速為0.95~lm/min，連鑄得到的鋼坯進行緩冷至200°C再進行加熱； (6)加熱:鋼還加熱時間控制在1.0min/mm,加熱溫度為1150~1230°C ； (7)軋制:在進行精軋時，精軋開軋溫度為870~890°C;軋制完成后立即進入Mulpic區冷卻，終冷溫度為620~650°C，冷卻速率為5~10°C /S ;然后所得鋼板在冷床區自然冷卻； (8)熱處理:采用正火處理，正火溫度為890~910°C，正火時間控制在`1.5min/mm。
【文檔編號】C21D8/02GK103451534SQ201310426891
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】李旺生, 孫風曉, 徐洪慶, 王煥洋, 李敏, 王勇, 朱延山 申請人:濟鋼集團有限公司