[发明专利]一种高延展性的EH420级别船板钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种高延展性的EH420级别船板钢及其生产方法，所述船板钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.08～0.13%、Si：0.10～0.25%、Mn：1.0～1.4%、Nb：0.01～0.03%、Ti：0.02～0.04%、Als：0.02～0.04%、P≤0.02%、S≤0.01%，其余为铁和不可避免的杂质；所述生产方法包括连铸、加热、轧制、冷却工序。本发明EH420级船板钢不含Ni、Cu、V等金属元素，采用超快速冷却+层流冷却的两段式冷却方式，终轧温度较高，轧机负荷低，轧制效率高，生产成本低廉，船板钢的组织为软相铁素体和硬相贝氏体，具有高延展性。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高延展性的EH420级别船板钢及其生产方法。

背景技术

随着远洋航运的发展，船板钢的需求量不断增加，船体结构用钢的强度也在逐渐提高。EH420级别的船板钢已经广泛应用于船舶和海洋工程领域。当前，人们不仅关注船体结构的强度，更关注船舶的碰撞安全性。船舶碰撞往往会造成结构破损、货物泄漏、环境污染、人员伤亡等灾难性的后果。船体的抗碰撞性能与船体用钢的变形性能有直接关系。船体用钢的延展性越好，变形时吸收的能量越多，从而能够提高船体碰撞时的安全性。因此，开发具有高延展性的EH420船体用钢对于提高船体强度以及船舶碰撞安全性具有重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高延展性的EH420级船板钢及其生产方法。该发明EH420级船板钢不含Ni、Cu、V等金属元素，为合金减量型EH420级高强船板钢，同时还具有较高的延展性，能够提高船体的碰撞安全性；制备工艺采用了以超快速冷却技术为核心的新一代TMCP工艺，通过控制合理的终轧温度和冷却路径，在合金减量化的基础上，获得具有较高强度和延展性的船板钢，同时还可以降低轧机负荷、大幅提高生产效率，实现低成本生产。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高延展性的EH420级别船板钢，所述船板钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.08～0.13%、Si：0.10～0.25%、Mn：1.0～1.4%、Nb：0.01～0.03%、Ti：0.02～0.04%、Als：0.02～0.04%、P≤0.02%、S≤0.01%，其余为铁和不可避免的杂质。

本发明所述船板钢成品厚度为16～25mm。

本发明所述船板钢组织为软相铁素体和硬相贝氏体，软相铁素体体积分数为70～80%，硬相贝氏体体积分数为20～30%。

本发明所述船板钢屈服强度为462～515MPa，抗拉强度551～623MPa，-40℃冲击功为243～295J，断后伸长率为28.4～31.8%。

本发明还提供了一种高延展性的EH420级别船板钢的生产方法，所述生产方法包括连铸、加热、轧制、冷却工序；所述冷却工序，前段冷却采用超快速冷却工艺，冷却速度为40～60℃/s，冷却至690～720℃；后段为层流冷却，冷却速度为15～20℃/s，返红温度控制在520～550℃，随后空冷至室温。

本发明所述连铸工序，连铸板坯厚度为140～200mm，连铸板坯化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.08～0.13%、Si：0.10～0.25%、Mn：1.0～1.4%、Nb：0.01～0.03%、Ti：0.02～0.04%、Als：0.02～0.04%、P≤0.02%、S≤0.01%，其余为铁和不可避免的杂质。

本发明所述加热工序，加热温度1180～1220℃，保温1.5～2.5h。

本发明所述轧制工序，第一阶段为粗轧阶段，开轧温度为1050～1150℃，轧制至45～75mm后待温；第二阶段为精轧阶段，开轧温度为950～970℃，终轧温度为920～930℃。

本发明高延展性的EH420级船板钢产品标准及性能检测方法标准参考中国船级社出版的2018版《材料与焊接规范》。