[发明专利]一种大型水电工程用1000MPa级低裂纹水电钢板及其生产方法

说明书

本发明公开了一种大型水电工程用1000MPa级低裂纹敏感性钢水电钢板,厚度为10～50mm，包括如下质量百分比的化学成分：C：0.06～0.17%、Si：≤0.15%、Mn：0.8～2.0%、P：≤0.010%、S：≤0.003%、Ni：1.0～2.0%、Cu：0.10～0.25%、Cr：0.3～1.5%、Mo：0.4～0.7%、V+Nb+Ti：≤0.1%、Als：0.015～0.045%、Ce≤0.020%、CEV≤0.64%、Pcm≤0.28%，其它为Fe和残留元素。与现有技术相比，本发明具有高强度、高韧性、低裂纹敏感性、表面质量好、良好的焊接性等优点。

技术领域

本发明涉及钢板生产领域，具体涉及到一种大型水电工程用1000MPa级低裂纹敏感性钢水电钢板及其生产方法。

背景技术

随着水电站向大型化方向发展，水电站压力钢管用水电钢逐渐向高强度、减量化方向发展。从2000年开始，国内开始普遍采用600MPa级水电钢。从向家坝水电站开始，国内开始采用800MPa级的水电用钢，目前，800MPa级水电钢已经在白鹤滩、乌东德等水电站获得大量应用，大型水电站在设计过程中已经开始对1000MPa级水电钢提出了使用需求。压力钢管及涡壳用钢集中了水电站大部分或全部的水头，处于高压状态。需要具有较高的强度、韧性，同时由于在施工过程中需要在野外通过焊接方式进行连接，所以又需要具有优良的焊接性，方便在施工过程中进行焊接作业。由于水电用钢使用环境特殊，对钢板的强度、韧性、焊接性能、耐腐蚀性能等要求非常严格。上述钢板力学性能要求在较高的强度下，具备良好的低温冲击韧性、断裂韧性和良好的焊接性能，研发难度极大。

当前，为满足水电站对1000MPa级水电钢的使用需求，基于在水电钢研发领域的领先地位，进行了10～50mm厚超大型水电工程用1000MPa级高强度低裂纹敏感性钢水电钢的研发，本发明专利通过合理的成分设计和一系列工艺措施，成功开发出来了具有高强度、高韧性、低裂纹敏感性、表面质量好等特点的10～50mm厚的超大型水电工程用1000MPa级高强度低裂纹敏感性钢钢板，并进行了斜Y型坡口抗冷裂纹试验，具有良好的焊接性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种大型水电工程用1000MPa级低裂纹敏感性钢水电钢板，具有高强度、高韧性、低裂纹敏感性、表面质量好、良好的焊接性等优点。

本发明的另一目的是提供一种大型水电工程用1000MPa级低裂纹敏感性钢水电钢板的生产方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是: 一种大型水电工程用1000MPa级低裂纹敏感性钢水电钢板,厚度为10～50mm，包括如下质量百分比的化学成分： C：0.06～0.17%、Si：≤0.15%、Mn：0.8～2.0%、P：≤0.010%、S：≤0.003%、Ni：1.0～2.0%、Cu：0.10～0.25%、Cr：0.3～1.5%、Mo：0.4～0.7%、V+Nb+Ti：≤0.1%、Als：0.015～0.045%、Ce≤0.020%、CEV≤0.64%、Pcm≤0.28%，其它为Fe和残留元素。

成分设计是保证性能的基础，结合化学成分中C、Si、Mn、Cr、Mo、V等基础元素对于改善钢种强度和影响钢种塑韧性的综合作用，并添加了微量的稀土元素Ce以充分发挥其对夹杂物的变性处理以及细化晶粒的作用，并控制P、S元素含量以减少其对于合金高强度类钢种的危害作用，充分发挥固溶强化与细晶强化的双重效果，在不降低塑韧性的前提下，确保钢板的各项性能指标均达到并高于标准的要求。

一种大型水电工程用1000MPa级低裂纹敏感性钢水电钢板的生产方法，其特征在于包括以下步骤：铁水KR脱硫→转炉→LF精炼→VD真空→水冷模浇注→钢锭脱模→钢锭清理→表面带温喷涂高温抗氧化涂料→加热→高压水除磷→高温控制轧制→堆冷→探伤→表面清理→表面带温喷涂高温抗氧化涂料→再次加热→高压水除鳞→控轧控冷→堆冷→探伤→调质热处理→性能检验→切割→入库。