一种各向同性的EH690钢板及其制造方法转让专利
申请号 : CN202011054673.7
文献号 : CN112251671B
文献日 : 2021-12-24
发明人 : 朱隆浩 , 赵坦 , 金耀辉 , 李家安 , 于浩男 , 任子平 , 王华 , 王东旭 , 韩鹏 , 冯丹竹
申请人 : 鞍钢股份有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种各向同性的EH690钢板,其特征在于,钢中化学成分按质量百分比为:C 0.12%~
0.138%,Si 0.3%~0.4%,Mn 0.8%~1.2%,P≤0.02%,S≤0.01%,Als 0.01%~0.022%,Ni
1.12%~2.0%,Cr 0.5%~1.0%,Mo 0.3%~0.4%,Cu 0.2%~0.4%,Nb 0.02%~0.039%,V
0.031%~0.05%,Ti 0.01%~0.02%,B 0.001%~0.0015%,余量为铁和不可避免的杂质;
所述的各向同性的EH690钢板的制造方法,钢板的生产工艺为:冶炼、连铸、加热、轧制、正火和调质处理,
(1)加热和轧制
将铸坯在炉温600~700℃时装入加热炉,铸坯升温速率为5~7℃/min,均热温度为
1100~1140℃,保温时间为100~200min;
采用横向‑纵向‑横向轧制工艺,开轧温度为1000~1091℃,第一次横向轧制累计压下率为20%~30%,纵向轧制累计压下率为40%~60%,第二次横向轧制累计压下率为20%~30%;
终轧温度为850~899℃;
(2)正火和调质处理
正火温度为870~880℃,保温时间为1.0~1.5min/mm;调质处理采用淬火+高温回火工艺,淬火温度为850~880℃,保温时间为1.0~2.0min/mm;回火温度为580~630℃,保温时间为2.5~3.5min/mm。
2.根据权利要求1所述的一种各向同性的EH690钢板,其特征在于,钢中的化学成分满足Cu+Mo<0.6Ni。
3.根据权利要求1或2所述的一种各向同性的EH690钢板,其特征在于,所述钢板屈服强度≥690MPa,抗拉强度770~940MPa,‑40℃夏比冲击功单值≥100J,横纵向冲击比90%~
110%。
4.根据权利要求1或2所述的一种各向同性的EH690钢板,其特征在于,成品钢板厚度10~100mm。
5.根据权利要求3所述的一种各向同性的EH690钢板,其特征在于,成品钢板厚度10~
100mm。
说明书 :
一种各向同性的EH690钢板及其制造方法
技术领域
背景技术
用钢的大量需求和产品的升级换代,市场迫切需要综合性能良好的超高强度特厚海工钢
板。
能适应各种海况条件。同时,钢板长期处于潮湿、高盐度的海洋环境中,受到潮湿空气、海
水、海洋生物附着而造成漆膜脱落、钢板表面腐蚀、腐蚀疲劳等问题,降低钢板的力学性能,
缩短使用寿命,严重影响海洋工程平台的正常使用。另外,海洋平台远离海岸,不能像船舶
那样定期进坞维修、保养。为了能够让海洋工程平台能够在复杂环境下安全使用,急需开发
出一种综合性能优良的高品质海洋工程用超高强钢,这种海洋工程用超高强钢板必须具有
高强度、高低温韧性、低屈强比、高延展性、抗疲劳、抗氢致裂纹、耐海洋环境腐蚀、耐海洋生
物附着、焊接性能优良等优点。
度高,生产工艺严格,对设备要求高,开发难度大。
过高,屈强比难以控制,用于海工领域安全系数较低。
发明内容
服役条件。形成一套特定的横纵向冲击各向同性的EH690海工钢板成分及相应的生产工艺。
选择等几个方面进行了大量系统的试验研究,最终确定了可满足本发明目的合金元素配比
及轧制热处理工艺,具体的技术方案为:
1.0%~2.0%,Cr 0.5%~1.0%,Mo 0.3%~0.4%,Cu 0.2%~0.4%,Nb 0.02%~
0.04%,V 0.03%~0.05%,Ti 0.01%~0.02%,B 0.001%~0.0015%,其余为Fe和不可
避免的杂质。另外,钢中成分还满足Cu+Mo<0.6Ni。
制过程中将造成明显的条带状组织,影响钢板各方向性能一致性,所以本发明精确控制C元
素在钢中含量,将C含量控制在0.12%~0.14%。
量百分含量过高时,Mn元素的偏析又会使得厚板芯部的低温韧性较差,因此,本发明中Mn含
量为0.8%~1.2%。
此,本发明将Als含量控制为0.01%~0.03%。
问题,Ni元素的加入还能通过后续热处理弱化轧钢过程对钢板组织造成的各向异性,因此,
本发明将Ni含量控制为1.0%~2.0%。
控制为0.5%~1.0%。
制为0.3%~0.4%。
元素可以造成严重的热裂纹。因此,本发明将Cu含量控制为0.2%~0.4%。
止奥氏体晶粒长大,提高奥氏体再结晶温度,细化晶粒,同时改善强度和韧性;因此在本发
明中Nb含量为0.02%~0.04%。
果,保证钢板各个方向上性能的稳定性。因此,本发明的V含量为0.03%~0.05%。
显,超过0.02%时,将会使钢的韧性恶化。故在本发明中Ti含量为0.01%~0.02%。
0.0015%。
强度770~940MPa,‑40℃夏比冲击功≥100J,横纵向冲击比>90%。冲击各向同性的EH690
钢板成品厚度范围为10~100mm。
0.02%,S≤0.01%,Als 0.01%~0.03%,Ni 1.0%~2.0%,Cr 0.5%~1.0%,Mo 0.3%
~0.4%,Cu 0.2%~0.4%,Nb 0.02%~0.04%,V 0.03%~0.05%,Ti 0.01%~0.02%,
B 0.001%~0.0015%,其余为Fe和不可避免的杂质。
免钢坯受热过快导致钢坯内部受热不均。均热温度为1100~1200℃,保温100~200min,使
C、N化物充分溶解,避免铸态组织异常长大。坯料尺寸设计时应该保证转钢后钢坯宽度不超
过轧机辊身长度。
30%。终轧温度为850~950℃。采用横向‑纵向‑横向轧制的目的是改善轧制过程中在钢板
内部产生的带状组织和织构取向,弱化轧制组织对横纵向力学性能的影响,为后续热处理
做好组织准备。高温段横向轧制可以改善板坯铸态组织。终轧阶段在Ac3温度以上30~50℃
再结晶温度区域轧制可以促进奥氏体晶粒扁平化、细小化。
化,增加淬火后马氏体含量。回火可以促进回火马氏体形成,提高钢板韧塑性。
火处理进一步消除条带状奥氏体晶粒对钢板横纵向冲击韧性的影响。使超高强度钢板的横
纵向冲击比>90%。
附图说明
具体实施方式
2 0.12 0.35 1.14 0.02 0.009 0.02 1.41 0.75 0.39 0.36 0.033 0.045 0.02 0.0014
3 0.124 0.33 1.08 0.01 0.006 0.016 1.23 0.59 0.32 0.39 0.025 0.031 0.017 0.0015
4 0.127 0.34 0.81 0.01 0.009 0.017 1.98 0.51 0.35 0.31 0.038 0.041 0.015 0.0012
5 0.138 0.36 0.94 0.01 0.008 0.018 1.63 0.89 0.31 0.21 0.023 0.049 0.014 0.0013
6 0.14 0.37 0.89 0.02 0.006 0.024 1.34 0.99 0.34 0.28 0.026 0.037 0.016 0.001
7 0.129 0.39 1.18 0.01 0.006 0.028 1.83 0.91 0.37 0.26 0.027 0.045 0.017 0.0015
8 0.134 0.33 1.03 0.02 0.008 0.013 1.73 0.78 0.38 0.34 0.039 0.043 0.011 0.0012
9 0.136 0.31 1.15 0.02 0.009 0.019 1.66 0.69 0.36 0.38 0.036 0.034 0.012 0.0011
10 0.121 0.3 0.91 0.02 0.01 0.022 1.39 0.66 0.30 0.23 0.024 0.038 0.016 0.0013
11 0.133 0.38 1.11 0.01 0.008 0.026 1.46 0.56 0.34 0.29 0.028 0.047 0.01 0.0014
12 0.137 0.4 1.06 0.01 0.007 0.009 1.28 0.97 0.40 0.30 0.029 0.032 0.013 0.0015