[发明专利]一种36kg级特厚低温高韧性船板钢及其生产方法

说明书

本发明涉及一种36kg级特厚低温高韧性船板钢，其特征在于所述船板钢是由下述质量百分比含量的元素组成：C：0.14～0.16%，Si：0.25～0.35%，Mn：1.40～1.50%，P≤0.015%，S≤0.005%，Als：0.020～0.040%，Nb：0.035‑0.045%，V：0.045‑0.050%，Ti：0.010～0.015%，Ni：0.12～0.17%，As≤0.005%，N：0.0035～0.0070%，其余为Fe和不可避免的杂质；其制备方法包括：铁水预处理→转炉冶炼→LF炉精炼→RH炉真空处理→板坯浇注→铸坯缓冷→铸坯加热→轧制→层流冷却→空冷→正火→空冷；本发明生产的36kg级特厚低温高韧性的高强度船板，可用于船舶、海洋工程等对钢板强度和低温韧性有较高要求，以及对厚度方向性能有一定需求的支撑件、构件。

技术领域

本发明涉及金属材料制造技术领域，特别是一种36kg级特厚低温高韧性船板钢及其生产方法。

背景技术

船板钢是国民经济发展不可缺少的重要钢铁材料，随着国际远洋运输与贸易的发展，船舶朝着大型化、专业化以及环保的方向发展，而船企对高强度等级船用钢的要求也在日益提高，集中体现在对超宽、特厚、适应超大输入热焊接、高耐腐蚀以及低疲劳裂纹扩展速率等船板的需求上。36kg级高强度船板是目前应用十分广泛的船板等级，但50mm以上厚度的特厚船板，受铸坯质量的影响，中心偏析和中心疏松一般比较严重，同时由于压缩比较小，钢板心部晶粒粗大，性能较差，特别是冲击韧性不稳定，极大地影响了特厚船板的整体性能，并产生较大的质量风险。因此，如何改善铸坯内部质量，控制钢板心部组织，提升低温冲击韧性，是高强度特厚船板具有稳定可靠的综合机械性能的关键。

经检索：

中国专利CN105803330A公开了一种正火船体用结构钢板及其制备方法，钢板化学成分（wt%）：C：0.12～0.18%、Si：0.20～0.50%、Mn：1.20～1.60%、P≤0.015%、S≤0.005%、Als：0.015～0.050%、Nb：0.020～0.060%、V：0.030～0.070%、Ti：0.005～0.020%，余量为Fe及不可避免的杂质。该发明采用Nb、V、Ti细化晶粒元素、300mm厚度连铸坯、正火工艺生产EH36级高强度船板。该发明生产的60～80mm厚EH36钢板虽然板厚1/4位置的性能较好，能够满足交货标准的要求，但没有改善铸坯内部质量，控制钢板心部组织的方法，轧制也以大压下量轧制为主，钢板心部性能不能得到保证，存在心部冲击韧性不稳定的质量风险。

中国专利CN103667921A公开了沿厚度方向性能均匀的高强韧性厚钢板及其生产方法，其组分及重量百分比含量为：C：0.03～0.10%、Si：0.10～0.32%、Mn：0.60～1.35%、P≤0.010%、S≤0.002%、Nb：0.012～0.032%、V：0.06～0.12%、Cu：1.25～2.75%、Ni：1.10～2.85%、Ca：0.0015～0.012%、Zr：0.0015～0.020%，[N]：10～40×10-4%，其余为Fe和不可避免的杂质。生产步骤：转炉冶炼、LF精炼、RH真空处理、浇注、对铸坯加热、在奥氏体再结晶区轧制、快速冷却、空冷至室温。该发明可以生产的80～120mm厚钢板具有高强度、高韧性、良好的焊接和冷热加工性能、通板力学性能均匀等特点。但该发明生产的船板为420MPa级的超高强度船板，含有较多Cu、Ni、Zr等合金元素，成本较高，冲击韧性试验温度也仅限定于-20℃。

中国专利CN102286693A公开了一种厚规格船板及其制备方法。该钢板按重量百分比包括以下组分：C：0.09～0.14%，Si：0.15～0.40%，Mn：1.00～1.45%，P≤0.015%，S≤0.010%，Nb：0.020～0.045%，Ti：0.010～0.025%，V：0.020～0.045%，Ni：0.20～0.45%，Cu：0.10～0.30%，Al：0.020～0.050%，其余为Fe和不可避免的杂质。该发明船板钢经粗轧轧制和精轧轧制后得到厚度为40～80mm的钢板。该发明含有较多贵重合金Cu，合金成本较高，且冲击韧性试验温度限定于-20℃，不能保证低温冲击韧性的要求。

发明内容