[发明专利]一种多相组织高韧性船板钢EH40的生产方法

说明书

一种多相组织高韧性船板钢EH40的生产方法，钢的化学组成重量百分比为：碳=0.04~0.08，硅0.15~0.35，锰=1.50~1.60，磷≤0.015，硫≤0.005，铌≤0.02~0.03，钛≤0.008~0.02，铝=0.015~0.05，镍=0.30~0.40，其余为Fe和不可避免的杂质；工艺步骤包括冶炼、连铸、轧制、弛豫、冷却。本发明方法突破传统TMCP工艺轧制连铸坯压缩比限制，不需追加热处理工艺；生产低温冲击要求‑40℃以下的高韧性钢板，最大厚度可达到100mm，产品可广泛应用于造船、海工、风电、桥梁、建筑及工程机械等多个领域厚板的制造；本发明方法可利用钢厂现有设备和工艺条件实现，即不需增加投资和设备改造，又提高了生产效率，节能减耗。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种多相组织高韧性船板钢EH40的生产方法。

技术背景

采用连铸坯生产具有高韧性要求的中厚板产品时，传统的轧制方式，只有当进入相变的奥氏体组织是均匀细化的时候，产品转变后的铁素体珠光体组织或贝氏体组织才具有良好的强度和韧性，因此传统的TMCP工艺一般只能用于轧制50mm以下的薄板。对于50mm以上厚板，由于压缩比的限制，原始的奥氏体晶粒在轧制过程中得不到充分的再结晶和细化，组织一般较粗大，韧性变差，通常要追加热处理工艺，才能保证厚板的强韧性匹配，这样即增加了生产成本，也延长了生产周期。另外，目前国际上TMCP工艺生产的中厚板产品一般都是纯铁素体或纯贝氏体的单相基体组织，虽然通过控制轧钢参数，有时也可以获得铁素体和贝氏体混合组织或多相组织，但一般都是晶粒比较粗大的粒贝组织，强度虽然提高了，但塑性和韧性却变差。

中国专利200680039706.2公开了一种“用于制造具有多相组织的热轧带材的方法”，通过热连轧工艺生产TRIP钢（相变诱发塑性钢）的方法，其在成分设计时添加较高的碳，并对Ni的含量没有要求，该成分体系只适用于生产热连轧或冷轧厚度≤16mm的带钢或卷板，对于单个轧制的中厚板不适用。中国专利201180011390.7公开了一种“多相组织不锈钢板及钢带及它们的制造方法”，通过对冷轧不锈钢板或钢带进行离线多相化退火，形成铁素体和马氏体的多相组织，与本发明的在线轧制存在明显差异。中国专利201410791739.9公开了“一种直缝焊管用X90级别多相组织管线钢板及其制造方法”其发明内容的化学成分与本发明不同，添加了Mo元素，成本较高，并且添加Mo元素虽然可显著提高钢板的强度，但会抑制碳化物的聚集扩散，从而抑制铁素体的产生，促进粒状贝氏体的生成，对轧制原始奥氏体晶粒较大的厚规格钢板的心部韧性不利，因此只适用于厚度在30mm以下的管线钢产品，不适用于50mm以上的厚规格钢板。同时其生产工艺中轧后的冷却速度达到25~35℃/s，目前宽厚板生产企业的轧后冷却设备能力不够，尤其是厚度大于50mm的钢板很难实现这么大的冷却速度。

发明内容

本发明旨在提供一种多相组织高韧性船板钢EH40的生产方法，特别是生产厚度为50~100mm的厚板，克服现有TMCP工艺技术的不足，满足行业发展需求，实现节能降耗、低碳环保的绿色钢铁理念。

本发明的技术方案：

一种多相组织高韧性船板钢EH40的生产方法，钢的组成重量百分比为：碳=0.04~0.08，硅=0.15~0.35，锰=1.50~1.60，磷≤0.015，硫≤0.005，铌=0.02~0.03，钛=0.008~0.02，铝=0.015~0.05，镍=0.30~0.40，其余为Fe和不可避免的杂质。工艺步骤包括：

冶炼：转炉出钢[C]≤0.005%；采用LF+RH精炼工艺，LF炉精炼全程吹氩，白渣保持时间≥20min，RH真空脱气处理，出站钢水中[N]≤40ppm，[H] ≤1.5ppm；

连铸：采用全程保护浇铸，铸坯厚度≥300mm，控制铸坯心部偏析C类≤0.5级；

轧制：采用两阶段轧制，粗轧终轧温度≥980℃，中间坯≥2倍板厚，精轧开轧温度740~770℃，终轧温度730℃～760℃；