[发明专利]一种超低温韧性优异的海上风电用宽厚钢板制造方法

说明书

技术领域

本发明属于连铸坯生产海上风电用宽厚钢板轧技术领域，特别是提供了一种超低温韧性优异的海上风电用宽厚钢板制造方法，主要涉及采用低碳微合金化连铸坯生产厚度40-130mm规格欧标EN10225标准正火S355G8+N海洋风电用钢的制造方法，钢板心部-60℃超低温冲击韧性优异。

背景技术

风能是一种取之不尽、用之不竭的可再生新兴能源。能源日趋紧张，风能发电是国内国外首推可再生的替代能源。风力发电是一种最具有潜力可持续发展项目，国家和政府把风力发电行业提高到一个重要的地位，大力推动和扶持。相比陆上风电，海上风电具有风资源持续稳定、风速高、发电量大、不占用土地资源等优势，发展海上风电已成趋势。海上风电用钢在我国属起步阶段，国内陆上风电主要采用国标Q345E-Z向钢种，难以适应海洋恶劣环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超低温韧性优异的海上风电用宽厚钢板制造方法，以欧洲EN 10225标准为依据，以连铸坯为基础，通过添加Nb、V、Ti等微合金化元素，通过合理的控制轧制和控制冷却工艺以及正火热处理方法，生产屈服强度在355-410Mpa，抗拉强度在470-550MPa，延伸率在26%-36%，Z向断面收缩率平均值在35-81%，钢板心部-60℃超低温冲击吸收功100-240J，同时具有良好使用性能的厚度规格40~130mm规格S355G8+N海上风电用钢。生产工艺流程：铁水-转炉冶炼-LF精炼-RH真空脱气-连铸-钢坯检验-加热-除磷-粗轧-精轧-ACC水冷-矫直-堆冷-剪切-抛丸-正火-检验-入库。

本发明提供欧标EN 10225标准S355G8+N海洋风电用宽厚钢板，其化学成分（重量%）为：C 0.06-0.13%，Si 0.20-0.50%，Mn 1.3～1.6%，P＜0.02%, S＜0.007%，Als≥0.015%, Nb 0.02-0.04%, Ti 0.01-0.02%, Ni 0.1-0.4%, Cu 0.1-0.3%其余为铁Fe和不可避免的杂质，成分严格控制碳当量CEQ：0.38-0.43，Pcm：0.18-0.23。

本发明对40-130mm规格S355G8+N海上风电用宽厚钢板板提供了一种新的轧制及热处理工艺制度，即：

轧制工艺：加热温度1150～1250℃，加热时间控制在0.8～1min/mm。轧制工艺采用两阶段控制轧制，控温厚度1.5-2.5倍成品厚度，奥氏体未再结晶区开轧温度850-950℃，终轧温度800-900℃。轧后采用层流冷却，终冷温度650～750℃，冷却速率5～15℃/s，坯型设计要求展宽比1-1.7，奥氏体再结晶区轧制阶段最后两道次压下率达到15-25%，同时变形区参数2l/(H+h)≥0.518(缺陷压合临界变形量)，促进心部缺陷变形和压合。

热处理工艺：正火温度850-950℃，加热速度控制在1-1.5 min/mm。

本发明S355G8+N海上风电用钢与同强度级别国标风电用Q345低合金结构钢板相比具有如下优点：

1）本发明采用低碳微合金化连铸坯为原料，合理控制轧制及热处理工艺，碳当量低，Pcm控制严格，焊接性能优异，超低温冲击韧性-60℃心部冲击性能优异；

2）本发明S355G8+N海上风电用钢的综合性能：屈服强度355-410MPa，抗拉强度470-550MPa，断后伸长率≥26%，-60℃心部冲击吸收功AKv≥100J，冷弯性能合格，Z向断面收缩率平均值≥35%。

附图说明

图1为实施例钢板表面位置的金相组织。

图2为实施例钢板四分之一厚度处位置的金相组织。

图3为实施例钢板心部位置的金相组织。

具体实施方式

根据本发明S355G8+N的化学成分范围，在100吨转炉上冶炼，并连铸成400mm×2000mm×L的连铸坯，在首秦宽厚板生产线上进行60、90、130mm钢板轧制。化学成分如表1所示，轧制及热处理工艺如表2所示，机械性能如表3所示。

表1 实例S355G8+N海上风电用钢的化学成分（重量，%）

表2 轧制工艺制度

表3 力学性能检验结果