[发明专利]一种高断裂韧性420MPa级海工平台用热处理态钢板及制备方法

权利要求书

1.一种高断裂韧性420MPa级海工平台用热处理态钢板，其特征在于，按质量百分比计，所述钢板的成分为：C：0.07%~0.15%，Si：0.10%~0.50%，Mn：1.00%~1.55%，P：≤0.011%，S：≤0.003%，Cr：0.01%~0.65%，Mo：0.01%~0.50%，Ni：0.01%~2.00%，Cu：0.01%~0.45%，Nb：0.005%~0.04%，V：0.02%~0.06%，Al：0.04%~0.12%，N：0.0048%~0.012%，Ti：0.007%~0.015%，余量为Fe及其他不可避免的杂质；钢板厚度t为20~150mm；

所述钢板的Ni含量与钢板厚度t满足：当t≤100mm时，100Ni≥0.3 (t/50)+0.05 (t/50)²-0.15；当100mm＜t≤150mm时，100Ni≥1.5 (t/100)-0.6；其中，Ni指的是Ni元素的质量百分比；

100Ti (14/48)/a₁+100Al (14/27)/a₂ ≥100N-0.0005，其中a₁=1，a₂=3，Ti、Al、N代表的是Ti、Al、N元素的质量百分比；

所述钢板的金相组织为回火马氏体+少量粒状贝氏体，钢板的厚度1/4处的金相组织全部为马氏体组织，钢板的厚度1/2处的金相组织中，马氏体组织含量为85%~100%，钢板的厚度1/2处的粒状贝氏体中马奥岛的尺寸为0.2~3μm，马奥岛的平均尺寸≤1.1μm。

2.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于，按质量百分比计，所述钢板的成分包括C：0.08%~0.13%，Si：0.15%~0.40%，Mn：1.10%~1.45%，P：≤0.011%，S：≤0.003%，Cr：0.05%~0.35%，Mo：0.03%~0.30%，Ni：0.35%~1.25%，Cu：0.05%~0.38%，Nb：0.01%~0.032%，V：0.035%~0.055%，Al：0.05%~0.074%，N：0.0048%~0.007%，Ti：0.008%~0.012%，余量为Fe及其他不可避免的杂质；钢板厚度t为50-120mm。

3.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于，按质量百分比计，所述钢板的成分包括C：0.11%~0.15%，Si：0.15%~0.40%，Mn：1.20%~1.50%，P：≤0.011%，S：≤0.003%，Cr：0.25%~0.60%，Mo：0.25%~0.40%，Ni：0.90%~1.80%，Cu：0.15%~0.42%，Nb：0.015%~0.035%，V：0.040%~0.06%，Al：0.05%~0.065%，N：0.0048%~0.007%，Ti：0.008%~0.014%，余量为Fe及其他不可避免的杂质；钢板厚度t为100~150mm。

4.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于，所述钢板的断裂韧性-10℃CTOD值1.35mm以上；NDT温度-50~-90℃；焊接热影响区-10℃CTOD值为0.50mm以上，-20℃CTOD值为0.36mm以上。

5.一种制备如权利要求1-3任一项所述的高断裂韧性420MPa级海工平台用热处理态钢板的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将钢坯加热至1100~1200℃，并保温均匀化；

步骤2、进行两阶段轧制后冷却；

步骤3、对步骤2得到的钢板进行调质热处理；

所述步骤3中，调质热处理包括淬火+高温回火，所述淬火保温温度为890~940℃，采用辊压式淬火方式，高压段淬火喷嘴水压0.7~1.0MPa，低压段淬火喷嘴水压0.35~0.5MPa；高温回火温度为630~680℃。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤3中，钢板经淬火后的原始奥氏体晶粒尺寸充分细化，100mm及以下厚度的钢板的厚度1/4处的原始奥氏体晶粒尺寸为7.5~9级，钢板的厚度1/2处的原始奥氏体晶粒尺寸为7~8.5级；厚度大于100mm的钢板的厚度1/4处的原始奥氏体晶粒尺寸为7~9级，钢板的厚度1/2处的原始奥氏体晶粒尺寸为6.5~8.5级。