[发明专利]一种低剩磁、表面质量优异的船用5Ni钢板的制造方法

说明书

本发明涉及一种低剩磁、表面质量优异的船用5Ni钢板的制造方法，工艺流程为转炉冶炼‑LF精炼‑RH高真空脱气‑Ca处理‑连铸‑铸坯缓冷处理‑铸坯表面清理‑加热‑轧制‑两次淬火‑回火。组分设计采用低碳、低硅，5％Ni，并加入V、Nb，改善淬透性提高低温韧性，提高奥氏体非再晶开始温度，让钢板可采用高温轧制、高温淬火，进而显著改善板型，使适用于薄规格产品的生产。本申请从元素设计、工艺控制、母材组织、中心偏析、淬回火温度及时间等角度进行优化，在实现5Ni钢板高强度的同时，保证钢板具有良好的延伸率、‑130℃低温冲击韧性、优异表面质量以及低剩磁。

技术领域

本发明涉及船用钢板的制造方法，尤其涉及一种船用5Ni钢板的制造方法。

背景技术

液化石油气(Liquefied Petroleum Gas，简称LPG)除了管线运输外，最主要的运输方式为海运，采用船舶储运LPG，运输LPG以及经石油裂化、液化得到的液化乙烯(LEG)采用的运输船通常采用强度高，低温韧性好，延伸率高的5Ni钢建造。5Ni钢是指钢中Ni的含量达到5％左右。由于5Ni钢的Ni含量高、表面质量要求高、杂质参与量要求低，给冶炼、轧制、热处理等生产工序提出了更高的要求。除此之外，低剩磁也是制约5Ni钢得以批量生产的重要因素。

公开号CN104195428A的专利文献公开了一种含V低碳高强5Ni钢中厚板及其制造方法，该方法是通过在低C，5％左右的Ni含量的基础上加入适量的V，通过两阶段控制轧制以及调质热处理获得了一款5Ni钢，并介绍了钢板的钢板平直度，钢板的生产厚度在25mm～50mm之间，不适合更薄钢板的生产，若生产厚度减薄则钢板平直度难以保证。公开号CN102330031A的专利文献公开了一种高韧性-130℃低温钢的制造方法，方法中加入Nb、Mo、Cr、Zr和RE等，Nb、Mo属于贵重金属，显著增加会造成合金原料成本增加，Zr和RE等元素的加入又会显著增加钢水冶炼难度，难以实现批量。公开号CN104388838A的专利文献公开了一种超低温压力容器用5Ni钢板及其生产方法，生产厚度8～50mm，成分设计简化，采用控制轧制及冷却，堆垛冷却，采用两次淬火加回火的热处理方式，获得了高强度，低温韧性至-125℃的5Ni钢板。其中控制轧制第二阶段要求开轧温度≤850℃，终轧温度≤810℃，轧后对半成品钢板水冷，水冷时返红温度≤650℃，轧制第二阶段开轧温度低、轧后水冷不利于薄板的板形控制。公告号CN105331890A的专利文献公开了一种在线淬火生产高韧性5Ni钢中厚板的方法，采用铸坯开坯的方法，进行两阶段轧制，在线淬火至200℃以下，在590～620℃回火，获得回火马氏体加少量逆转变奥氏体混合组织的5Ni钢板。铸坯开坯对于钢板组织性能均匀性有很好的效果，但是也显著增加了生产成本，延长了生产了过程。

对于5Ni钢板而言，表面质量及剩磁都是重要的供货要求，这两个要求也是5Ni供货技术要求中不同于其它钢种最重要的两点。其中表面质量是制约薄规格5Ni钢板生产的重要因素。

发明内容

针对5Ni钢板，尤其是薄规格的5Ni钢板，采用低C、5％含量的Ni、V+Nb微合金化的成分设计，生产方法中采用铸坯剥皮，高温热轧，轧后不水冷，随后进行两次淬火+回火热处理，提高第一次淬火温度，改善高Ni含量的偏析，采用真空吸盘吊装，以此获得良好的强韧性5Ni钢，产品表面质量优异、低剩磁。

本发明船用5Ni钢化学成分按质量百分比计为C：0.07～0.10％，Si：0.05～0.20％，Mn：0.60～0.80％，Ni：4.90～5.25％，P：≤0.0070％，S：≤0.0020％，Alt：0.010～0.035％，V：0.010～0.015％，Nb：0.010～0.020％，Ca:0.0005～0.0030％，O：≤0.0012％，N：≤0.0040％，H：≤0.00010％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。

本发明船用5Ni钢中各元素的设置依据如下：