一种海洋平台用超高强度齿条钢轧制方法

摘要

本发明涉及一种海洋平台用超高强度齿条钢轧制方法，超高强度齿条钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.14％～0.21％，Si 0.15％～0.35％，Mn 0.95％～1.30％，P≤0.035％，S≤0.035％，Cr 1.00％～1.50％，Ni 1.50％～2.00％，Mo 0.40％～0.60％，V 0.03％～0.08％，Cu≤0.15％，Nb 0.020％～0.040％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述超高强度齿条钢的钢板厚度为150～210mm；屈服强度≥500MPa；轧制过程包括加热、除磷、轧制、缓冷及探伤；本发明通过工艺过程的改进，实现了利用现有设备生产150～210mm超高强度齿条钢的目标，且产品质量稳定，能够满足用户需求。

权利要求

1.一种海洋平台用超高强度齿条钢轧制方法，其特征在于，超高强度齿条钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.14％～0.21％，Si 0.15％～0.35％，Mn 0.95％～1.30％，P≤

0.035％，S≤0.035％，Cr 1.00％～1.50％，Ni 1.30％～1.40％或1.50％～2.00％，Mo 

0.40％～0.60％，V0.03％～0.08％，Cu≤0.15％，Nb 0.020％～0.040％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述超高强度齿条钢的钢板厚度为150～210mm；屈服强度≥500MPa；

所述超高强度齿条钢的轧制过程如下：

1)加热工艺；

钢坯进炉前上、下表面外侧包装铁皮，700℃时装炉保温9～10h，700～1240℃升温7～

8h，1200℃均热6～7h；在炉总时间25h以上；

2)除磷工艺；

钢坯出炉后，利用粗轧机高压水系统，采取首道次空过、喷高压水方式进行除磷；如一次未除净再重复一次空过及喷高压水除鳞的过程，保证钢坯表面除鳞干净；但除鳞次数不超过2次，以确保开轧温度≥1100℃；

3)轧制工艺；

采用高温、慢速、大压下量方式轧制；粗轧机单机架直接进行纵轧，辊速1.2～1.5m/s，扭矩≥3000kN·m；轧制前将辊道间下喷水打开，如轧制过程中钢板发生头尾上翘，则将钢板移至下喷水处进行冷却，或利用上、下辊速差和大压下轧制方式进行矫正；

4)缓冷工艺；

轧后钢板入缓冷坑进行缓冷，缓冷开始温度≥300℃，缓冷时间≥48h。

2.根据权利要求1所述的一种海洋平台用超高强度齿条钢轧制方法，其特征在于，所述超高强度齿条钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.15％～0.20％，Si 0.25％～0.30％，Mn 1.00％～1.10％，P≤0.005％，S≤0.005％，Cr 1.20％～1.30％，Ni 1.30％～1.40％，Mo 0.40％～0.50％，V 0.03％～0.05％，Cu≤0.15％，Nb 0.020％～0.040％，其余为Fe及不可避免的杂质。

说明书

一种海洋平台用超高强度齿条钢轧制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及轧钢技术领域，尤其涉及一种海洋平台用超高强度齿条钢轧制方法。

背景技术

[0002] 伴随海洋油气开发由浅水区向深水区、由常规温和环境向极地高寒环境的发展，推动了海洋石油平台的不断升级换代；高强度一直是海洋用钢的发展方向，一方面海洋平台用钢出于强度以及成本节约等方面的考虑，趋于使用更高强度的钢；另一方面提高钢的强度，可增大平台的承载能力和作业能力。

[0003] 对于厚度超过150mm的齿条钢，目前国内的产品质量与国外相比还有一定的差距，有很大一部分需要从国外进口。因此开发出成品厚度大于150mm的超高强度齿条钢替代进口产品已成为国内钢铁企业的重要研发目标。

发明内容

[0004] 本发明提供了一种海洋平台用超高强度齿条钢轧制方法，通过工艺过程的改进，实现了利用现有设备生产150～210mm超高强度齿条钢的目标，且产品质量稳定，能够满足用户需求。

[0005] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

[0006] 一种海洋平台用超高强度齿条钢轧制方法，超高强度齿条钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.14％～0.21％，Si 0.15％～0.35％，Mn 0.95％～1.30％，P≤0.035％，S≤0.035％，Cr 1.00％～1.50％，Ni 1.50％～2.00％，Mo 0.40％～0.60％，V 0.03％～
0.08％，Cu≤0.15％，Nb 0.020％～0.040％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述超高强度齿条钢的钢板厚度为150～210mm；屈服强度≥500MPa；

[0007] 所述超高强度齿条钢的轧制过程如下：

[0008] 1)加热工艺；

[0009] 钢坯进炉前上、下表面外侧包装铁皮，700℃时装炉保温9～10h，700～1240℃升温7～8h，1200℃均热6～7h；在炉总时间25h以上；

[0010] 2)除磷工艺；

[0011] 钢坯出炉后，利用粗轧机高压水系统，采取首道次空过、喷高压水方式进行除磷；如一次未除净再重复一次空过及喷高压水除鳞的过程，保证钢坯表面除鳞干净；但除鳞次数不超过2次，以确保开轧温度≥1100℃；

[0012] 3)轧制工艺；

[0013] 采用高温、慢速、大压下量方式轧制；粗轧机单机架直接进行纵轧，辊速1.2～1.5m/s，压力值≥3000kN·m；轧制前将辊道间下喷水打开，如轧制过程中钢板发生头尾上翘，则将钢板移至下喷水处进行冷却，或利用上、下辊速差和大压下轧制方式进行矫正；

[0014] 4)缓冷工艺；

[0015] 轧后钢板入缓冷坑进行缓冷，缓冷开始温度≥300℃，缓冷时间≥48h。

[0016] 所述超高强度齿条钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.15％～0.20％，Si 0.25％～0.30％，Mn 1.00％～1.10％，P≤0.005％，S≤0.005％，Cr 1.20％～1.30％，Ni 
1.30％～1.40％，Mo 0.40％～0.50％，V 0.03％～0.05％，Cu≤0.15％，Nb 0.020％～
0.040％，其余为Fe及不可避免的杂质。

[0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0018] 通过工艺过程的改进，实现了利用现有设备生产150～210mm超高强度齿条钢的目标，且产品质量稳定，能够满足用户需求。

具体实施方式

[0019] 本发明所述一种海洋平台用超高强度齿条钢轧制方法，超高强度齿条钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.14％～0.21％，Si 0.15％～0.35％，Mn 0.95％～1.30％，P≤0.035％，S≤0.035％，Cr 1.00％～1.50％，Ni 1.50％～2.00％，Mo 0.40％～0.60％，V 
0.03％～0.08％，Cu≤0.15％，Nb 0.020％～0.040％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述超高强度齿条钢的钢板厚度为150～210mm；屈服强度≥500MPa；

[0020] 所述超高强度齿条钢的轧制过程如下：

[0021] 1)加热工艺；

[0022] 钢坯进炉前上、下表面外侧包装铁皮，700℃时装炉保温9～10h，700～1240℃升温7～8h，1200℃均热6～7h；在炉总时间25h以上；

[0023] 2)除磷工艺；

[0024] 钢坯出炉后，利用粗轧机高压水系统，采取首道次空过、喷高压水方式进行除磷；如一次未除净再重复一次空过及喷高压水除鳞的过程，保证钢坯表面除鳞干净；但除鳞次数不超过2次，以确保开轧温度≥1100℃；

[0025] 3)轧制工艺；

[0026] 采用高温、慢速、大压下量方式轧制；粗轧机单机架直接进行纵轧，辊速1.2～1.5m/s，压力值≥3000kN·m；轧制前将辊道间下喷水打开，如轧制过程中钢板发生头尾上翘，则将钢板移至下喷水处进行冷却，或利用上、下辊速差和大压下轧制方式进行矫正；

[0027] 4)缓冷工艺；

[0028] 轧后钢板入缓冷坑进行缓冷，缓冷开始温度≥300℃，缓冷时间≥48h。

[0029] 所述超高强度齿条钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.15％～0.20％，Si 0.25％～0.30％，Mn 1.00％～1.10％，P≤0.005％，S≤0.005％，Cr 1.20％～1.30％，Ni 
1.30％～1.40％，Mo 0.40％～0.50％，V 0.03％～0.05％，Cu≤0.15％，Nb 0.020％～
0.040％，其余为Fe及不可避免的杂质。

[0030] 以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

[0031] 【实施例1】

[0032] 本实施例中，所述超高强度齿条钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.16％，Si 0.18％，Mn 1.15％，P 0.03％，S 0.024％，Cr 1.15％，Ni 1.56％，Mo 0.52％，V 0.033％，Cu 0.072％，Nb 0.029％，其余为Fe及不可避免的杂质；

[0033] 所述超高强度齿条钢的轧制过程如下：

[0034] 1)加热工艺；

[0035] 钢坯进炉前上、下表面外侧包装铁皮，700℃时装炉保温9h，700～1240℃升温8h，1200℃均热6h；在炉总时间25h；

[0036] 2)除磷工艺；

[0037] 钢坯出炉后，利用粗轧机高压水系统，采取首道次空过、喷高压水方式进行除磷；开轧温度1150℃；

[0038] 3)轧制工艺；

[0039] 采用高温、慢速、大压下量方式轧制；粗轧机单机架直接进行纵轧，辊速1.3m/s，扭矩3500kN·m；轧制前将辊道间下喷水打开，如轧制过程中钢板发生头尾上翘，则将钢板移至下喷水处进行冷却，或利用上、下辊速差和大压下轧制方式进行矫正；

[0040] 4)缓冷工艺

[0041] 轧后钢板入缓冷坑进行缓冷，缓冷开始温度350℃，缓冷时间50h。

[0042] 钢板按ASTM A578/A578M C级标准进行探伤。

[0043] 本实施例所轧制钢板厚度为210mm；屈服强度566MPa。

[0044] 【实施例2】

[0045] 本实施例中，所述超高强度齿条钢的化学成分按重量百分比计为：C 0.18％，Si 0.28％，Mn 1.20％，P 0.01％，S 0.01％，Cr 1.25％，Ni 1.35％，Mo 0.45％，V 0.04％，Cu 
0.09％，Nb 0.035％，其余为Fe及不可避免的杂质；

[0046] 所述超高强度齿条钢的轧制过程如下：

[0047] 1)加热工艺；

[0048] 钢坯进炉前上、下表面外侧包装铁皮，700℃时装炉保温9.5h，700～1240℃升温7.5h，1200℃均热6.5h；在炉总时间27h；

[0049] 2)除磷工艺；

[0050] 钢坯出炉后，利用粗轧机高压水系统，采取首道次空过、喷高压水方式进行除磷；开轧温度1200℃；

[0051] 3)轧制工艺；

[0052] 采用高温、慢速、大压下量方式轧制；粗轧机单机架直接进行纵轧，辊速1.4m/s，扭矩3300kN·m；轧制前将辊道间下喷水打开，如轧制过程中钢板发生头尾上翘，则将钢板移至下喷水处进行冷却，或利用上、下辊速差和大压下轧制方式进行矫正；

[0053] 4)缓冷工艺

[0054] 轧后钢板入缓冷坑进行缓冷，缓冷开始温度400℃，缓冷时间48h。

[0055] 钢板按ASTM A578/A578M C级标准进行探伤。

[0056] 本实施例所轧制钢板厚度为180mm；屈服强度543MPa。

[0057] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。