[发明专利]船内板用高强钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高强钢及其生产方法，特别涉及一种船内板用高强钢及其生产方法。

背景技术

船用钢板是钢铁材料中的精品，为了满足船用钢板对高强度、可焊接性等综合性能的要求，目前，各生产企业在制造过程中，均向钢中添加Nb、V、Ti等微合金强化元素，并向钢中加入一定量的Cr、Ni、Cu、Mo等元素的一种或多种，这样大大增加了钢的生产成本，增加了企业的经营负担。

检索发现，专利申请号为CN201010281752.1、名称为“屈服强度550Mpa的超高强船体及海洋平台用钢及其生产方法”的中国专利申请提供了一种屈服强度550Mpa的超高强船体及海洋平台用钢及其生产方法，该船板钢按重量百分比含有：C0.04～0.07％、Si0.3～0.5％、Mn1.45～1.60％、P≤0.02％、S≤0.005％、Cr0.25～0.4％、Ni0.6～0.8％、Mo0.2～0.3％、V0.04～0.06％、Cu0.6～0.8％、Als0.015～0.045％。该专利不但含有较高的Si、Mn元素，还需向钢中加入Cr、Mo、Ni、V、Cu等昂贵的合金元素，并且还需严格控制钢中的S元素含量，要求S≤0.005％，大大增加了生产难度，生产成本很高，生产过程复杂。

专利申请号为CN200710192423.8、名称为“一种高强度船用钢板及其生产方法”的中国专利申请提供了一种高强度船用钢板及其生产方法，该船板钢按重量百分比含有：碳：0.05～0.10％，硅：0.30～0.50％，锰：1.20～1.60％，磷≤0.02％，硫≤0.010％，铌：0.02～0.05％，钛：0.008～0.02％，铝：0.02～0.06％，镍：0.0～0.40％，铬：0～0.70％，钼：0～0.60％，铜：0～0.70％，钒：0.0～0.05％，氮≤0.008％。该钢仍然需加入多种合金元素，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的缺点，提供一种屈服强度为600-720 MPa范围内的船内板用高强钢，同时给出其制造方法，主要解决现有船内板用高强钢多采用较多合金元素导致成本高以及低成本船内板高强钢屈服强度不能满足需要等技术问题。本发明的思路是采用一般碳素钢成分，为降低合金成本采用低硅、低锰设计，采用铝脱氧及作为晶粒细化元素，并利用夹杂物形态控制、热连轧控制冷却及控制冷轧压下率及退火温度控制技术进行生产，从而有助于保证本发明的钢材屈服强度在规定的范围内，同时具有良好的加工成型性能、良好的焊接性能、高性价比等优良综合性能，满足船内板用高强钢的综合需求。

为了达到以上目的，申请人通过反复试验和不断理论分析，设计出本发明的船内板用高强钢化学成分,该发明钢按质量百分比含有：碳：0.04～0.06％，硅：0.005～0.03％，锰：0.15～0.25％，磷≤0.016％，硫≤0.015％，硼：0.002～0.003％，铝：0.025～0.05％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。

在本发明的船内板用高强钢中，各元素成分确定的缘由如下：

[碳]：碳含量影响产品的强度、塑性、冲压性能。碳含量高时，延伸率低，并且变形后形成不均匀的变形区，在再结晶过程中，这些变形区促进了随机取向再结晶晶粒的形核，有利织构{111}相应减小，冲压性能下降。碳含量低冷轧退火后不能满足强度、硬度要求。根据材料的强度要求，碳含量设计在0.04-0.06%。

[硅]：较低的硅含量，一方面有利于产品后续的涂镀性能，另一方面，产品已经要求较高的Al含量，不依赖Si元素脱氧。因此硅元素设计在0.005-0.03%。

[锰]：锰在钢中的作用主要是强化和进一步消除S的不利影响的作用，Mn的设计范围是0.15-0.25%。

[硫、磷]：硫、磷均是钢中的有害元素，在钢中均希望这两种元素控制在较低的水平，考虑到实际工艺控制能力及生产成本，S含量要求≤0.015%，P≤0.016%。

[铝]：铝在钢中的作用非常重要，Al和N结合生成AlN,AlN是在退火过程中获得对冷拔性能有利的{111}织构和饼形晶粒的关键因素，同时由于AlN对N原子的固定作用，使冷轧板具有良好的抗时效性能，Alt含量要求0.025-0.05%。

[硼]：Ｂ可以细化晶粒，对钢的焊接性能有利，并且可以降低船内板用高强钢生产过程中裂纹的产生，提高成材率，B含量设定为0.002-0.003%。