[发明专利]海洋工程用调质EH550特厚钢板及其制造方法

说明书

本发明公开海洋工程用调质EH550特厚钢板及其制造方法。钢中含有C：0.08％～0.15％；Si：0.20％～0.55％；Mn：0.80％～1.35％；S≤0.003％；P≤0.010％；V：0.04％～0.08％；Als：0.015％～0.045％；N：0.003％～0.015％；Ni：0.50％～0.90％；Cr：0.20％～0.40％；Mo：0.002％～0.03％；Nb：0.02％～0.05％；Cu：0.20％～0.40％；Ti≤0.04％；其余为Fe和不可避免的杂质。采用两阶段控轧轧制，一阶段开轧温度1100～1150℃，一阶段终轧温度990～1130℃，二阶段开轧温度700～780℃，终轧温度680～750℃；采用先淬火后亚温淬火的热处理手段，淬火后对钢板进行回火处理，得到的厚度为80～100mm成品钢板，心部冲击韧性达到200J以上，不同位置综合性能均匀。

技术领域

本发明属于钢铁材料制备领域，涉及一种用于海洋工程的超高强大厚度结构钢板，特别涉及海洋工程用调质EH550特厚钢板及其制造方法。

背景技术

近年来，随着人们对海洋领域的不断探索和开发，与之相配套的海洋工程所需要的钢材及其研发与生产已成为重中之重，由于海洋平台服役时间比船舶长50％，多变复杂的海洋服役环境决定了海洋工程用钢必须具有高强度、高韧性、抗疲劳、抗层状撕裂、良好的焊接性、耐海水腐蚀以及好的冷加工性等性能。传统的80mm以下的海洋平台用钢板已经逐渐不能满足市场要求，海洋工程用钢厚度规格要求越来越大，强度也越来越高，而且市场份额也在逐年增加，但是超高强大厚度规格海工钢目前还基本依赖进口，不能实现国产化，所以此类型的海洋平台用钢将是未来几年国内钢厂企业重点研发生产的产品。

目前国内大厚度规格的产品，大都存在心部冲击韧性差的情况，产品越厚心部质量越难以保证，所以现在的国内研发水平，还不能满足大厚度海洋工程用钢的需求。对于厚规格的钢板，采用控轧控冷工艺得到的产品组织通常不均匀，需要对其进行后期热处理才能获得良好的综合性能。

CN201210387796.1公开了一种大厚度海洋工程用调质高强度钢板及其生产方法，虽然厚度达到了100mm以上，但是其屈服强度只有475MPa，无法满足海洋工程用钢对超高强调质钢板的需求，而且，其成分体系采用高C(0.15％～0.17％)、高Mn(1.45％～1.60％)体系，对后续焊接性能非常不利。

CN201210189994.7公开了一种低压缩比超高强度海洋工程用钢板及其生产方法，采用超高Ni含量(0.90％～1.30％)，合金成分非常高，虽然在强度级别上满足了海洋工程用超高强调质钢板的需求，但是其厚度规格只有25mm，远无法满足现代海洋工程对大厚度钢板的需求。

CN201510321655.3公开了一种特厚调质海洋工程用EH40钢及其制备方法，采用一次淬火+回火热处理工艺，该工艺不能使钢板心部获得良好的冲击韧性，虽然产品的厚度为100～120mm，但强度级别仅为40级别，无法满足更高级别海洋平台用钢指标要求。

CN201210545542.8公开了抗低温脆性断裂性能优良的特厚海洋工程用钢板制造方法，虽然也达到了-40℃低温韧性指标，产品的最大厚度为80mm，但钢中Mn含量达1.60％，不利于后续钢板焊接性能，而且强度级别仅为36级别，无论从厚度规格还是强度级别均无法满足更高级别海洋平台用钢指标要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明针对海洋工程用大厚度规格钢板心部质量不稳定进行攻关，提出海洋工程用调质EH550特厚钢板及其制造方法，采用低碳+低锰成分体系，适当提高镍含量，生产工艺为二次淬火+回火热处理工艺相，制备出具有高强度(屈服强度≥550MPa)、耐低温(-40℃冲击功≥150J)的大厚度尺寸海洋工程用钢。

本发明从合金元素筛选与配比、钢质洁净度控制、轧制工艺优化与热处理参数选择、显微组织强韧性匹配等几个方面进行了大量而系统的试验研究，最终确定了可满足本发明目的成分体系及其制造工艺。具体的技术方案是：