[发明专利]E级高纯净度海洋平台用特厚低合金钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及E级高纯净度海洋平台用特厚低合金钢板及其生产方法。

背景技术

特厚E级高纯净度海洋平台用低合金钢板对金属材料质量和性能要求较高，特别是钢材的力学性能、焊接性能及Z向性能等提出了更高的要求，已超出了各船级社所涉及的所用钢板厚度尺寸范围，而普通冶炼浇铸手段无法满足需要，尤其是在内部质量上达不到要求。采用电渣重熔后组织致密，钢质洁净，性能均匀好，能满足较高的探伤和性能要求。

舞钢已开发过300mm EH36钢板,但其厚度级别已达不到用户使用要求，而开发的420 mm F36钢板，其-40℃低温冲击韧性虽然满足用户的使用要求，基本达不到100J，但富裕量也不大，且不均匀。在此基础上，开发了350 mm 厚EH36钢板，并同时通过了ABS、CCS及LR三家船级社现场认证，钢板各项性能指标均完全满足用户要求，-40℃低温冲击韧性均在100J以上，甚至超过200J，有很大的富裕量。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种E级高纯净度海洋平台用特厚低合金钢板及其生产方法，以提高钢板的厚度、内部质量、焊接性能、抗层状撕裂性能、强度以及低温冲击韧性。

为实现以上目的，本发明所采用的技术方案是，E级高纯净度海洋平台用特厚低合金钢板是由以下重量百分含量的化学成分组成：C：0.10～0.18%，Si：0.15～0.35%，Mn：0.90～1.60%，P≤0.02%，S≤0.005%，Nb：0.020～0.030%，Al：0.010～0.080%，V：0.035～0.065%，Ti≤0.025%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述钢板的厚度范围300～350mm。

同时，本发明的技术方案还提供了一种E级高纯净度海洋平台用特厚低合金钢板的生产方法，包括如下步骤：

（1）冶炼：将钢水先经电炉冶炼，送入LF精炼炉精炼，当钢水温度达到1620～1640℃时转入VD炉真空脱气处理，进入VD炉前加入CaSi块或Fe-Ca线，添加量为≥100kg/炉；

所述钢水由以下重量百分含量的化学成分组成：C：0.10～0.18%，Si：0.15～0.35%，Mn：0.90～1.60%，P≤0.02%，S≤0.005%，Nb：0.020～0.030%，Al：0.010～0.080%，V：0.035～0.065%，Ti≤0.025%，余量为Fe和不可避免的杂质；

（2）连铸：采用低碳保护渣，铸坯下线堆垛24小时以上，带温清理、转电渣重熔炉制坯；

（3）电渣重熔冶炼：电渣炉采用厚度分别为640mm、760mm、960mm三种规格的结晶器；为确保钢板表面质量，要求对电渣锭带温清理，清理温度≥150℃；

（4）加热：最高加热温度为1240～1260℃，均热温度为1100～1200℃，总加热时间为24～30h，均热时间≥5h；

（5）轧制：电渣锭加热温度1150～1180℃，开轧温度1050～1100℃，采用低速大压下的控制手段，道次压下率给定在8～10%之间，道次之间预留3～10s的静态再结晶时间，达到成品厚度时的终轧温度保证在980℃以上，总压下率达到50～70%，使钢板充分再结晶；

（6）轧后水冷：钢板轧后通过ACC快冷到600～700℃之间，保留细化的组织快速水冷至750～850℃；

（7）热堆垛：轧后采用扩氢工艺对钢板进行扩氢；

（8）热处理：炉温500～600℃装炉，快速升温到950±20℃，保温1小时，然后降温至910℃，保温5～10小时；

钢板保温时间到后，立即吊出进淬火槽入水快冷，淬火槽水温控制在30℃以下，5～10s后吊出空冷，控制返红温度在500～700℃之间。

本发明所述步骤(1)的真空脱气处理的真空度≤66.6Pa，真空保持时间≥20min。

本发明所述步骤(2)的连铸浇注温度为1540～1560℃。

本发明所述步骤(8)中的快速升温时间为4～6小时。

本发明所述步骤(3)电渣重熔冶炼过程中，同时采用了低频供电、双极串联、抬结晶器三种工艺技术。

本发明所述步骤(3)电渣重熔冶炼过程中，电渣锭清理后若不能及时装炉，应堆垛缓冷。

本发明所述步骤(3)电渣重熔冶炼过程中，保护渣采用与三种规格结晶器相匹配的4321渣系。