[发明专利]一种80-100mm特厚海上风电用EH36钢的制备方法

说明书

本发明涉及一种80‑100mm特厚海上风电用EH36钢的制备方法，流程：转炉‑LF精炼‑RH真空脱气‑Ca处理‑连铸‑铸坯扩氢‑加热‑正火轧制‑空气冷却‑钢板堆垛缓冷‑拆垛。其中正火轧制采用粗轧和精轧两阶段：粗轧的开轧温度1050‑1100℃，粗轧后三道次单道次压下率≥15％，粗轧阶段累积压下率≥50％；精轧开轧温度860～890℃，通过加入足量的Nb，扩大奥氏体非再结晶区间，精轧的开轧温度在奥氏体铁素体平衡相变点Ac₃以上，总轧制道次为8～12道次，轧后空冷，空冷过程中Nb在钢板中析出，钉扎铁素体晶粒三角晶界、晶界、晶内来限制铁素体的快速长大。从而获得一种正火轧制的海上风电用EH36钢板。

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及一种正火轧制的特厚海上风电用EH36钢的制备方法。

背景技术

风电作为一种可再生能源，被视为清洁能源的未来。风力发电为家庭和企业提供清洁能源，减少气候变化，减少碳污染，增加国际经济竞争力。由于持续的低价格、更高效的风力发电，海上风电全球范围内快速增长。

海上风电需求量的增加，带动了用来制作风电管桩、导管架等的大厚度海上风电用钢的强劲发展。由于需要降低海上风电项目的均化发电成本，风机尺寸不断增大。风机越大，管桩、导管架内径越大，需要的钢板单重越大、钢板越厚。为了尽可能满足大风机的大内径需求，一般沿垂直于钢板轧向的方向卷取、焊接制成管桩、导管架，也就是说钢板卷取的方向为轧向，为了尽可能减少焊接应力，要求钢板以正火态或者正火轧制状态交货。国家标准GB712-2011《船舶及海洋工程用结构钢》及船级社规范规定EH36钢交货状态不同于DH36、AH36钢，仅有正火与TMCP方式。就目前生产技术能力，生产80-100mm的EH36采用TMCP轧制是没有办法保证钢板厚度方向上的性能均匀性。所以，目前应用的海上风电用EH36钢仍是以正火交货为主，为了保证正火后强度不显著下降，碳当量通常介于0.45～0.50％范围，而碳当量较高不利于焊接，给下游焊接加工带来困难。另外，钢以正火态交货存在能源消耗大、制造成本高、生产周期长等弊端。

中国专利文献CN102899569A，通过TMCP(控轧控冷)+正火的方法获得了一种超低温韧性优异的海上风电用宽厚钢板制造方法，其性能达到了S355G8+N的性能要求。中国专利文献CN106521319A，公开了一种海上风电管桩用特厚EH36钢及其制备方法，性能达到GB712及船级社规范要求，但是上述两种都是在轧制之后追加正火处理，增加了生产时间与经济成本。此外，中国专利CN106521319A为了保证大厚度90-120mm的钢板正火后强度仍满足要求，加入了大量的贵重微合金Nb、V以及Ni，碳当量较高，除了正火工序成本增加之外，还增加了合金成本。

发明内容

本发明提供一种80-100mm特厚海上风电用EH36钢的制备方法，采用正火轧制代替TMCP，该钢板具备比正火生产的EH36钢屈服强度高、碳当量低、易焊接、生产流程短、成本低的优点。

本发明的技术方案为：一种80-100mm特厚海上风电用EH36钢，元素组分按质量百分比计：C：0.10～0.13％，Si：0.30～0.50％，Mn：1.40～1.60％，P：≤0.0070％，S：≤0.0020％，Nb：0.020～0.050％，Ti：0.008～0.020％，Al：0.020～0.040％，Cu：0.10～0.20％，Cr：0.10～0.20％，Ni：0.10～0.20％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。

为了保证焊接性能，碳当量CEV≤0.43％，焊接裂纹敏感性指数Pcm≤0.23％，其中碳当量CEV由熔炼分析成分采用公式(1)计算，焊接裂纹敏感性指数(Pcm)由熔炼分析成分采用公式(2)计算

CEV(％)＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 (1)

Pcm(％)＝C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B (2)