[发明专利]一种690MPa级特厚钢板及其制造方法

说明书

本发明公开了一种690MPa级特厚钢板及其制造方法，化学成分的质量百分比含量为：C：0.04‑0.08％、Mn：5.2‑6.0％、Si：0.1‑0.4％、Mo：0.1‑0.5％、Ni：0.2‑0.6％、Cr：0.2‑0.6％、Ti：0.01‑0.05％、S：≤0.005％、P：≤0.010％以及余量的Fe和杂质。该钢板将锰作为主要合金元素，降低特厚钢板制造时镍等昂贵元素的添加量，从而降低了合金成本。采用特定的制造工艺，使制得的特厚钢板的具有高强度、高塑性、高韧性的优异心部力学性能及抗层状撕裂性能，能够满足海洋工程等严苛服役环境对高性能特厚钢板的需求。

技术领域

本发明涉及一种特厚钢板及其制造方法，特别涉及一种690MPa级特厚钢板及其制造方法。

背景技术

随着国家海洋发展战略的实施以及油气资源开采逐渐由陆地向深海和极地方向发展，对海洋平台的性能和结构安全性的要求越来越高。海洋平台制造所需的钢材向着高强度和高韧性方向发展，屈服强度690MPa级的高强韧海洋平台用厚板的需求量越来越大。传统的海洋工程用690MPa级特厚板的心部力学性能难以提高。为了改善钢板整体的性能均匀，通常加入大量的Ni、Mo、Cr、Cu等元素，这些元素的总添加量甚至超过4％，因此合金成本很高。此外，在制造方法中通常还需要多次淬火等工艺，制造难度大。近年来为了满足海洋工程建设对材料需求的提高，高强度级别特厚钢板的开发受到广泛关注。

专利号为201510125485.1的中国发明专利，公开了一种具有优异低温冲击韧性的低屈强比高强韧厚钢板及其制造方法，该低屈强比高强韧厚钢板化学成分中含有3.6-5.5％的Ni，成本高昂。

申请号为201610026446.0的中国专利申请，公开了一种海洋工程用高强钢板及其生产方法，采用了Nb、V微合金化方法，但由于Mn等淬透性提高元素的含量不高，钢板最大厚度未能超过100mm。

从材料开发现状来看，目前高性能的海洋工程用特厚钢板的性能还有待提升。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种690MPa级特厚钢板，该钢板具有优良的心部力学性能，能够满足海洋工程等严苛服役环境对高性能特厚钢板的需求。

本发明的另一目的是提供一种上述690MPa级特厚钢板的制造方法。

技术方案：本发明所述的一种690MPa级特厚钢板，化学成分的质量百分比含量为：C：0.04-0.08％、Mn：5.2-6.0％、Si：0.1-0.4％、Mo：0.1-0.5％、Ni：0.2-0.6％、Cr：0.2-0.6％、Ti：0.01-0.05％、S：≤0.005％、P：≤0.010％以及余量的Fe和杂质。

进一步的，该钢板的厚度为80-150mm。

进一步的，该钢板的微观组织具有马氏体和奥氏体；其中，奥氏体的体积分数为4-10％。

进一步的，该钢板的心部力学性能为：屈服强度不小于690MPa，抗拉强度不小于770MPa，断后伸长率不小于14％，V型试样-60℃夏比摆锤冲击试验冲击吸收能量不小于80J。

进一步的，该钢板基于板厚方向拉伸的断面收缩率不小于50％。

而本发明所述的一种690MPa级特厚钢板的制造方法，采用的技术方案包括如下步骤：

(1)铁水脱硫处理后进行转炉冶炼，降低钢水中S、P含量至S≤0.005％，P≤0.010％；

(2)LF精炼完成C、Mn、Si、Mo、Ni、Ti元素所需质量分数的合金化，之后进行RH处理，真空度≤4mbar，处理时间≥20min；

(3)铸造得到板坯，板坯厚度与钢板厚度的比值≥4；