[发明专利]一种心部低温冲击韧性优良的E420海工钢板及其制造方法

说明书

本发明是一种心部低温冲击韧性优良的E420海工钢板，其化学成分质量百分比为：C：0.04‑0.10％、Si：0.10‑0.50％、Mn：0.75‑1.80％、Cu：0.05‑0.50％、Ni：0.10‑0.80％、Cr：0.05‑0.50％、Mo：0.10‑0.50％、Al：0.010‑0.060％、Nb：0.010‑0.060％、并限制P≤0.020％、S≤0.005％、N≤0.0080％，余量由铁以及不可避免的杂质。本发明的钢板屈服强度≥420Mpa，板厚1/2处的‑40℃冲击韧性为板厚1/4处冲击韧性的70%以上，满足要求钢板在厚度方向承受一定应力结构的应用场合。

技术领域

本发明涉及一种海工钢板及其制造方法，具体的说是一种心部低温冲击韧性优良的E420海工钢板及其制造方法。

背景技术

随着我国工业经济发展，对高钢级高性能钢种要求逐步提高，从而带动了国内高性能钢的研制与开发进入一个崭新的阶段。其中，桥梁结构、高层建筑、海洋平台及船体结构等通常采用低合金高强度钢，而由于上述结构的应用场合要求钢板在厚度方向承受一定应力，如钢板的心部冲击和抗层状态撕裂能力差，就容易造成结构破坏，因此，这些严苛的工程环境对钢板厚度性能均匀性能提出了更高要求：要求厚规格钢板有一定强度同时具有良好的厚度方向的性能均匀性。

由于坯料带来的中心偏析和中心疏松在后续轧制中难以消除，加上厚规格板轧制及冷却过程组织的不均匀性，造成钢板厚度方向性能均匀性差，尤其是心部冲击难以达到要求。传统工艺采用复杂的纯净钢技术，如稀土处理、Zr处理等，但难以实现；或者采用正火热处理，但为补偿正火热处理后组织变化的强度损失，需添加大量微合金元素；或者采用离线调质工艺，但由于离线调质处理需要配备淬火机等昂贵设备，增加了重新加热及淬火两道工序，相应增加了生产周期和生产成本，且对于未配备离线调质生产线的钢厂无法生产，而这既制约了厚规格钢板心部冲击韧性的提升。

公开号为CN101643885的中国专利公开了一种抗层状撕裂性能优良的工程用钢及其生产方法，其为达到屈服强度420MPa级别，添加Cr、Ni合金元素，并采用正火热处理方法改善厚度方向组织均匀性，通过添加Zr进行夹杂物变性处理改善抗层状撕裂性能，因Zr溶点高，其加入增加了生产的难度，提高生产成本。发明专利CN 104357742 A提供了一种420MPa级海洋工程用大厚度热轧钢板及其生产方法，其通过调整优化钢板中其它合金元素的配比，能在低贵重合金使用量条件下确保钢板力学性能良好，用两阶段控轧控冷工艺，解决了轧机轧制压力不足而造成的晶粒粗大不均，具有良好的组织、综合性能和焊接性能，但发明钢板厚度为70mm，限制使用范围。发明专利CN 104674117 A提供了一种420MPa级海洋工程用钢板及其制造方法，采用Nb、V、Ti等微合金成分、250mm厚度连铸坯、控轧控冷工艺生产420MPa级海洋工程用钢板，生产成本较低，力学性能均匀，焊接性能良好，但其厚度最厚也为80mm，限制其使用范围；另要求粗轧机大压下轧制提高道次压下量，保证有2个以上道次压下量≥30mm，提高了对轧机的要求，不利于生产。公开号为CN104988435A的专利公开了一种低碳高韧性特厚钢板及其制造方法，制造的低碳高韧性钢板厚度可达100～110mm，心部性能优异，尤其是-38℃低温冲击值120J以上，Z向性能优良，但其要求对钢板进行淬火和回火热处理，增加了生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种心部低温冲击韧性优良的E420海工钢板及其制造方法，屈服强度≥420Mpa，板厚1/2处的-40℃冲击韧性为板厚1/4处冲击韧性的70％以上，满足要求钢板在厚度方向承受一定应力结构的应用场合(海洋工程、桥梁结构、高层建筑等应用场合)。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：