[发明专利]NV-F690超高强度船板钢及其制备方法有效
申请号: | 201010560401.4 | 申请日: | 2010-11-26 |
公开(公告)号: | CN101984119A | 公开(公告)日: | 2011-03-09 |
发明(设计)人: | 程丙贵;刘东升;罗咪;朱浩 | 申请(专利权)人: | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 |
主分类号: | C22C38/16 | 分类号: | C22C38/16;C22C38/50;C22C38/58;C21D8/02 |
代理公司: | 北京华夏博通专利事务所 11264 | 代理人: | 孙东风 |
地址: | 215000 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | nv f690 超高 强度 船板钢 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种船板钢及其制备方法,具体涉及具有优良低温韧性和屈服强度级别为690MPa的NV-F690超高强度船板钢及其制备方法。
背景技术
随着船舶的大型化以及深海油气田的开发,导致轻量型高承载能力构建需求的增加,这为高强度船体结构钢的应用提供了广阔的应用前景。目前,力学性能满足挪威船级社(DNV)NV-F690规范(室温屈服强度Rp0.2≥690MPa、抗拉强度Rm≥770MPa、延伸率A5≥14%,-60℃夏氏冲击功vE-60≥46J,如表1所示)的高等级大厚度(20-50mm)钢板的商业化制造工艺在中国还未见报道。
如,公开号为CN101353759A的发明专利所提出一种屈服强度550MPa级低裂纹敏感性钢板,其强度级别达到了550MPa级,但其冲击韧性指标仅为-20℃下的测量值。
公开号为CN101255528A的发明专利提出一种超低温韧性优异的含铌钢板,虽然其具有优良的低温韧性,但强度级别较低,屈服强度为480MPa,抗拉强度为580MPa。
公开号为CN101481779A的发明专利提出一种高塑性高韧性超高强度钢,虽然其屈服强度可达到1000MPa。其应用范围为工程机械等。
公开号为CN101538681A(申请号200910083635.1)的发明专利提出一种屈服强度为700MPa的高强钢板制造方法,钢板脆转变温度为-60℃,虽然满足NV-F690钢的性能要求,但其最大厚度限于9mm。
公开号为CN101418418A(申请号200710094178.7)的发明专利提出一种屈服强度为690MPa的低裂纹敏感性钢板的制造方法,最大厚度达到60mm,但只保证-20℃冲击功,不能满足NV-F690级钢板要求的-60℃夏氏冲击功标准。
发明内容
本发明的目的在于提出一种NV-F690超高强度船板钢及其制备方法,该船板钢目标屈服强度不低于690MPa,抗拉强度770~940MPa,-60℃V型冲击功不低于46J,具有优良的综合力学性能,且制造工艺简单,从而克服了现有技术中的不足。
为实现上述发明目的,本发明采用了如下技术方案:
一种NV-F690超高强度船板钢,其特征在于,所述船板刚以Fe为基础元素,且还包含如下化学成分(重量百分比)为:C 0.03~0.05%,Si 0.10~0.35%,Mn0.50~1.60%,Nb 0.02~0.05%,Ti 0.009~0.02%,Cu 1.00~1.70%,Cr≤0.70%,Ni 0.8~2.0%,Al 0.01~0.04%,Mo 0.1~0.6%,P≤0.020%,S≤0.010%以及杂质。
进一步的讲,所述船板钢厚度为20~50mm,所得屈服强度≥690MPa,抗拉强度770~940MPa,-60℃夏氏冲击功≥46J。
如前所述NV-F690超高强度船板钢的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)将具有与所述船板钢相同组分的连铸板坯加热至1150~1250℃,并进行保温处理,使钢中的合金元素充分固溶,发挥其强韧化作用,保证最终成品成份及性能的均匀性。
(2)坯料依次进行再结晶区轧制(粗轧)和未再结晶区轧制(精轧)。再结晶区轧制开轧温度为1050~1120℃,未再结晶区开轧温度为850~950℃,未再结晶区压缩比在50%以上。
(3)对轧后的钢板进行层流冷却,冷却速率控制在10~20℃/s,终冷温度控制在350~450℃,后空冷至室温。
(4)将冷至室温的钢板可选择如下四种工艺中的一种处理工艺,获得成品船板钢,其力学性能可满足挪威船级社(DNV)中所规定的F690级认证标准。四种工艺分别为:方法①体心立方相单相区直接回火处理(T),即TMCP+T工艺;方法②奥氏体-铁素体两相区淬火(L)+处理,即TMCP+L+T工艺;方法③奥氏体区淬火(Q)+T处理,即Q+T工艺;方法④Q+L+T工艺。
所述步骤(4)中TMCP+T工艺具体过程为:将空冷至室温的热轧钢板加热到590~690℃等温回火,保温时间为50~70min,空冷至室温。
所述步骤(4)中TMCP+L+T工艺具体过程为:将空冷至室温的热轧钢板加热至740~790℃后保温,保温时间50~70min,然后水淬冷却至室温;再经过540~560℃等温回火,保温时间50~70min,空冷至室温。
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