[发明专利]一种580MPa级低应力腐蚀敏感性海洋工程用钢及其生产方法

说明书

本发明涉及一种580MPa级低应力腐蚀敏感性海洋工程用钢及其生产方法，所述钢材含有下述质量百分比含量的化学成分：C：0.056～0.107%，Si：0.19～0.57%，Mn：1.03～1.93%，P：≤0.008%，S：≤0.002%，Als：0.045～0.075%，V：0.029‑0.047%，Ti：0.017～0.068%，Cu：0.27～0.51%，Cr：0.21～0.47%，Ni：0.58～1.02%，B：0.0006～0.0013%，Mo：0.152～0.453%，N：≤0.0043%，H：≤0.00040%，其余为Fe及不可避免杂质；本发明钢板组织为回火马氏体，钢材的屈服强度≥580MPa，720h人工海水裂纹应力腐蚀试验临界应力占钢板实际屈服强度的60%以上，满足在特定腐蚀环境下钢板仍具有优良的耐应力腐蚀性。

技术领域

本发明涉及钢铁材料技术领域，特别是一种580MPa级低应力腐蚀敏感性海洋工程用钢及其生产方法。

背景技术

应力腐蚀开裂是指受拉伸应力作用的金属材料在某些特定的介质中，由于腐蚀介质和应力的协同作用而产生的滞后开裂现象。通常，在某种特定的腐蚀介质中，材料在不受应力时腐蚀速率很小，而受到一定的拉伸应力（可远低于材料的屈服强度）下，经过一定的时间后，即使是延性很好的金属也会发生低应力脆性断裂。

近年来，海洋资源开发受到普遍重视，各种海上运输工具、海上平台以及水下输送等大量增加。而建造上述工具、构件所需金属材料在海洋中的腐蚀相当严重，因此海洋腐蚀问题日益突出。于此同时，随着海洋工程结构的大型化、综合化，对高强度钢材的需求提上日程。而随着强度级别的提高，低合金结构钢的应力腐蚀敏感性问题愈加突出。

经检索：

中国专利CN106756593A公开了一种耐海水腐蚀钢，其特征在于：钢的化学成分以质量百分含量计：C=0.04～0.07、Si=0.30～0.40、Mn=0.60～0.90、P≤0.015、S≤0.005、Cu=0.20～0.30、Cr=0.80～1.00、Mo=0.15～0.25、Nb=0.01～0.02、Ti=0.01～0.03、Al=0.02～0.06、Ca=0.002～0.006，其余为Fe及其它不可避免的杂质元素。该钢制造方法包括转炉冶炼、吹氩、钢包精炼、RH真空处理及加钙处理后、连铸等，该钢卷经双丝螺旋焊接成桩管，桩管具有良好的机械性能，屈服强度为400-500MPa ，抗拉强度为510-630MPa ，延长率大于23%，冲击功大于250J。桩管具有良好焊接性能，焊后抗拉强度大于510MPa，正弯、背弯和侧弯都能满足3a、180°完好，焊后冲击功大于等于110J，桩管腐蚀速率小于1.30mm/年。但是该发明钢未提及钢材的应力腐蚀性能。

中国专利CN109136752A公开了一种420MPa级低屈强比耐海洋大气腐蚀桥梁用钢及其生产方法，所述钢材含有下述质量百分比含量的化学成分：C：0 .04～0 .20%，Si：0.15～0 .45%，Mn：0 .85～1 .80%，Alt：0 .015～0 .050%，Ni：2 .50～4 .75%，Cu：0 .20～0.60%，Nb：0 .020～0 .080%，Ti：0 .015～0 .036%，Ca：0 .0020～0 .0050%，P：≤0 .020%，S：≤0 .002%，N：≤0 .004%，余量为Fe及其他不可避免杂质；该钢的生产方法，包括铁水KS深脱硫—转炉顶底复吹—LF加热炉处理—RH真空炉真空处理及成分微调—连铸—加热—轧制—冷却—回火工艺；该钢材的厚度为10～40mm，钢材的屈服强度420MPa≤ReL≤490MPa，抗拉强度Rm≥540MPa，屈强比ReL/Rm≤0.85，延伸率29%≤A≤33.5%，﹣40℃KV2≥210J，盐雾腐蚀30天平均腐蚀速率≤0.040mm/a；盐雾腐蚀60天平均腐蚀速率≤0.035mm/a。该发明不足之处在于钢中含有较高含量的Ni元素，生产成本较高；钢种工艺控制复杂，不利于工业化生产，且未阐述应力腐蚀性能。