[发明专利]一种高耐抗开裂性能海洋结构用钢板及其生产方法

说明书

本发明公开了一种高耐抗开裂性能海洋结构用钢板及其生产方法，所述钢板为淬火加回火型钢板，其化学成分及其质量百分含量为：C：0.06‑0.10%，Si：0.20‑0.40%，Mn：1.40‑1.50%，P≤0.008%，S≤0.003%，及Ni、Cr、Mo、Nb，Ni+Cr+Mo+Nb：0.50‑0.90%，其余为Fe和不可避免杂质；生产方法包括对冶炼工艺、轧制工艺、热处理工艺进行控制。本发明提供的海洋结构用钢板，具有高的耐抗开裂性能，CTOD值≥0.46，大大提高了其抗脆性断裂和疲劳破坏性能，且生产工艺简单。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高耐抗开裂性能海洋结构用钢板及其生产方法。

背景技术

随着海洋钻井和采油平台等海洋工程的迅猛发展，以及海洋工程装备服役环境比较恶劣,对于海洋结构用钢板，其各项技术指标要求要求也越来越高，发展方向及趋势如下：一是高强度化，二是大厚度，三是高韧性化，四是良好的焊接性能，五是具有一定的耐腐蚀性能和抗疲劳性能。其中比较突出的问题就是海洋结构的脆性断裂和疲劳破坏，这就要求钢板在后期加工使用过程中具有优良的抗裂纹开裂性。

从目前行业现状看，屈服强度355MPa以下的海洋工程用钢基本实现了国产化，并且占据了海洋工程用钢量的90%，然而屈服强度420MPa及以上钢板更将适应海工程装备的新需求，如何研制出该厚度、强度级别且具有高抗裂纹开裂性的钢板，对于该级别钢板的国产化及进一步推广应用都具有重要意义。

综上所述，开发一种高耐抗开裂性能海洋结构用钢板具有重要的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高耐抗开裂性能海洋结构用钢板及其生产方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种高耐抗开裂性能海洋结构用钢板，所述钢板为淬火加回火型钢板，其化学成分及其质量百分含量为：C：0.06-0.10%，Si：0.20-0.40%，Mn：1.40-1.50%，P≤0.008%，S≤0.003%，及Ni、Cr、Mo、Nb，Ni+Cr+Mo+Nb：0.50-0.90%，其余为Fe和不可避免杂质。

本发明所述钢板力学性能为：屈服强度420-520MPa，拉伸强度540-640MPa，钢板厚度中心位置-40℃冲击功≥100J。

本发明所述钢板裂纹尖端张开位移CTOD值≥0.46。

本发明所述高耐抗开裂性能海洋结构用钢板的生产方法，其包括以下步骤：

（1）冶炼工艺：LF炉精炼过程造脱氧造强还原渣；

（2）轧制工艺：钢板轧制时采用两段控轧方式进行轧制，铸坯轧前加热时间系数2.2～2.5min/mm，Ⅱ段开轧温度800-850℃，轧后返红680-720℃；

（3）热处理工艺：钢板热处理方法为淬火+回火，淬火温度为880-920℃、总加热保温时间3-5min；回火温度560-580℃，总保温时间2-4min/mm，保温结束后出炉空冷。

本发明所述高耐抗开裂性能海洋结构用钢板的生产方法，其中，所述步骤（1）冶炼工艺具体为：LF炉精炼过程喂入铝线0.5～1.0kg/t钢，强化脱氧，加入石灰4～8kg/t钢、萤石2～5kg/t钢，炉渣造好后，强搅拌2～4min，去硫、去夹杂物；白渣时间≥25min，吊包扒渣，倒出渣量30～50%，此时钢中的Si≤0.06%，P含量≤0.004%。

本发明所述的高耐抗开裂性能海洋结构用钢板的生产方法，其中，所述步骤（3）淬火保温结束后4500-5000m³水量水冷至室温。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：