[发明专利]海洋能源设备用钢板及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢板，具体涉及一种海洋能源设备用钢板及其制备工艺,属于新能源技术领域。

背景技术

海洋能是一种蕴藏在海洋中的可再生能源，包括潮汐能、波浪引起的机械能和热能。海洋能同时也涉及一个更广的范畴，包括海面上空的风能、海水表面的太阳能和海里的生物质能。中国拥有18,000公里的海岸线和总面积达6,700平方公里的6,960座岛屿。这些岛屿大多远离陆地，因而缺少能源供应。因此要实现我国海岸和海岛经济的可持续发展，必须大力发展我国的海洋能资源。

海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这海洋能发电装置些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。

目前通过海洋能源设备利用潮汐、波浪以及温度差等进行能源开发越来越受到国家和政府的关注，但是，海洋能源设备与陆地环境差别相当大，一个重要的因素就是海洋环境对设备的腐蚀非常严重，因此海洋能源设备用钢也有着特殊要求。

由于海洋能源设备常见固定于海洋中作业，长期处于盐雾、海水中，受到恶劣海洋环境的长期侵蚀，极其容易发生腐蚀疲劳失效，严重影响生产作业安全。腐蚀性环境会降低钢结构的疲劳断裂韧性，加快裂纹的萌生与扩展，大幅降低服役寿命。因此，如何提高结构钢的抗腐蚀能力成为首先要解决的问题。另外，海洋能源设备搭建时基本是在室外作业，工作环境恶劣，钢材应当具有良好的切割性能和焊接性。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种海洋能源设备用钢板。

本发明还提供了该种钢板的制备工艺。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种海洋能源设备用钢板，是由以下质量百分比的化学成分组成的：碳0.21～0.33％，硅0.55～0.85％，铝0.15～0.22％，硼0.001～0.002％，铬1.00～1.45％，锰0.55～0.75％，磷0.009～0.013％，硫0.002～0.005％，钼2.5～3.5％，铌0.05～0.1％，钒0.08～0.15％，余量为铁及不可避免的杂质。

优选的，是由以下质量百分比的化学成分组成的：碳0.25～0.30％，硅0.65～0.80％，铝0.16～0.21％，硼0.001～0.002％，铬1.11～1.40％，锰0.60～0.70％，磷0.010～0.012％，硫0.003～0.005％，钼2.8～3.0％，铌0.08～0.1％，钒0.09～0.13％，余量为铁及不可避免的杂质。

进一步优选的，是由以下质量百分比的化学成分组成的：碳0.26％，硅0.70％，铝0.20％，硼0.002％，铬1.25％，锰0.65％，磷0.011％，硫0.004％，钼2.9％，铌0.09％，钒0.12％，余量为铁及不可避免的杂质。

上述海洋能源设备用钢板的制备工艺，包括步骤：

(1)根据配方量的化学成分进行冶炼，铸造坯料锻造成板坯；

(2)将板坯进行常规热轧、酸洗、冷轧；热轧开轧温度1200℃，冷却开始温度800℃，经8道次轧制，累积变形量在70％以上，轧后水冷，空冷到室温，热轧后钢板经酸洗结合机械打磨去除氧化物，冷轧至1mm，总压下量大于70％，冷轧后的冷轧板组织为铁素体与珠光体组织；

(3)钢板冷轧后的连续退火采用两相区保温与两段冷却工艺，连续退火工艺：加热速率是15℃/s，退火温度是700～800℃，保温时间100～200s，缓冷速率是8℃/s，快冷开始温度610℃，急冷速度45～60℃/s，过时效温度为240～320℃，过时效时间200～260s。

优选的，步骤(3)中的退火温度为720～780℃。

优选的，步骤(3)中的保温时间为120～180s。

优选的，步骤(3)中的过时效温度为250～300℃。

优选的，步骤(3)中的过时效时间为250s。

本发明的有益效果：

本发明的海洋能源设备用钢板是由特定配比的碳、硅、铝、硼、铬、锰、磷、硫、钼、铌、钒和铁组成的，特别适用于海洋环境中长期使用，有效避免了裂纹产生，具有良好的韧性、抗腐蚀能力。