[发明专利]一种390MPa级低合金耐蚀钢及其制备方法

说明书

一种390MPa级低合金耐蚀钢及其制备方法，针对型号为FH40的390MPa级低合金钢，通过利用各合金元素在铁基组织中的协同作用进行较低C含量和分别突破其上限的Ni、Cr、Mo含量的合金元素配置，能够得到在既保证焊接性能和低温韧性的同时又提高耐蚀性的390MPa级低合金钢材料，所述材料的延伸率≥25％，断面收缩率≥70％，‑40℃冲击功≥60J，适用于船舶、海洋工程装备、舰船等海洋环境的用钢。

技术领域

本发明涉及低合金钢铁材料技术，特别是一种390MPa级低合金耐蚀钢及其制备方法，针对型号为FH40的390MPa级低合金钢，通过利用各合金元素在铁基组织中的协同作用进行较低C含量和分别突破其上限的Ni、Cr、Mo含量的合金元素配置，能够得到在既保证焊接性能和低温韧性的同时又提高耐蚀性的390MPa级低合金钢材料，所述材料的延伸率≥25％，断面收缩率≥70％，-40℃冲击功≥60J，适用于船舶、海洋工程装备、舰船等海洋环境的用钢。

背景技术

随着经济发展，技术进步，开发海洋资源，建设海洋强国是时代发展的必要性。探索和开发海洋严格依赖船舶和海洋工程装备。海洋环境苛刻，船舶与海洋工程装备在服役过程中需承受较大的风浪冲击和交变负荷。因此，为了满足船舶与海洋工程装备的服役性能要求。对船舶与海洋工程用钢提出了十分严格的要求：首先，良好的韧性是最关键的要求；其次，要有较高的强度，良好的耐腐蚀性能、焊接性能，加工成型性能及表面质量；再次，为保证质量和有足够的韧性，要求严格的化学成分控制，需要降低焊接碳当量，并由船检部门认可的钢厂生产。目前，390MPa级的低合金钢主要有FH40，具有如下成分及质量百分比(％)：C≤0.16、Si≤0.50、Mn＝0.9～1.6、Ni≤0.80、Cr≤0.20、Cu≤0.35、Mo≤0.08、Nb＝0.025～0.05、V＝0.05～0.10、Ti≤0.02，余量为Fe和不可避免的杂质元素。该发明中耐蚀元素Ni、Cr、Cu、Mo等只设定了上限，没有设定下限，成分范围太宽，不利于实际生产。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种390MPa级低合金耐蚀钢及其制备方法，针对型号为FH40的390MPa级低合金钢，通过利用各合金元素在铁基组织中的协同作用进行较低C含量和分别突破其上限的Ni、Cr、Mo含量的合金元素配置，能够得到在既保证焊接性能和低温韧性的同时又提高耐蚀性的390MPa级低合金钢材料，所述材料的延伸率≥25％，断面收缩率≥70％，-40℃冲击功≥60J，适用于船舶、海洋工程装备、舰船等海洋环境的用钢。

本发明的技术解决方案如下：

一种390MPa级低合金耐蚀钢，其特征在于，具有以下元素组分及其wt％含量，C＝0.03～0.08，Si＝0.25～0.35，S≤0.020，P≤0.02，Mn＝0.35～0.65，Mo＝0.20～0.40，Cr＝0.7～1.2，Ni＝0.8～1.2，V＝0.06～0.12，Ti＝0.006～0.012，N≤0.0020，其余部分为铁和不可避免的杂质；所述390MPa级低合金耐蚀钢具有以下性能：延伸率≥25％，断面收缩率≥70％，-40℃冲击功≥60J。

C＝0.04～0.06，Si＝0.28～0.32，S≤0.010，P≤0.015，Mn＝0.45～0.55，Mo＝0.28～0.32，Cr＝0.8～1.0，Ni＝0.9～1.1，V＝0.06～0.10，Ti＝0.008～0.012。

一种上述390MPa级低合金耐蚀钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a，按照元素组分含量准备原料；

步骤b，对所述原料进行冶炼加工，所述冶炼加工包括依次进行的如下工艺：铁水预处理工艺，初炼炉初炼工艺，炉外精炼工艺，连铸工艺，热轧工艺，以及热轧后热处理工艺。

所述热轧后热处理工艺包括淬火处理+回火处理，所述淬火处理包括淬火温度为900～950℃的淬火和淬火温度为740～800℃的淬火，所述回火处理的回火温度为650～750℃。