[发明专利]低成本高韧性高焊接性高强船板及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低成本高韧性高焊接性高强船板及其制备方法，所述低成本高韧性高焊接性高强船板制备方法包括：所述船板化学成分重量百分比Wt为C：0.06～0.10％，Si：0.15～0.40％，Mn：1.35～1.50％，P≤0.020％，S≤0.008％，Nb：0.025～0.040％，Ti：0.018～0.020％，Alt：0.020～0.040，N≤0.006余量为Fe和不可避免的微量元素；所述低成本高韧性高焊接性高强船板制备方法的工艺路线包括以下步骤：铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、全程保护浇铸、板坯加热、除鳞、粗轧、精轧、预矫、超快冷、矫直、空冷、钢板检查。本发明具有较好的综合性能。

技术领域

本发明涉及轧钢领域，具体涉及船舶及海洋工程用结构钢生产领域，尤其是一种低成本高韧性高焊接性高强船板及其制备方法。

背景技术

随着大型船舶的发展，大型化、高层化和复杂化的船体焊接结构需求量不断提升，对船舶用钢的强度、塑韧性、焊接性和低温韧性的要求越来越高。高强船板钢主要用于制造远洋，沿海和内河航运船舶的船体、甲板等。因此，对材料的要求也愈加苛刻，如具有优良强韧性、可焊性、应变时效敏感性和性能均匀性。传统的高强船板以中碳+合金元素(如Mn、Nb、Ti、Ni、Cr和Mo等)+控制轧制+热处理工艺为主，虽然组织可以均匀化，低温韧性得到改善，但碳当量高，焊接性差，生产周期长，成本高。

随着控轧控冷技术的发展，逐步开发出低C+Mn+Al+Ti或低C+Mn+Nb+V+Ti+Ni或低碳+Mn+Nb+V+Ti或低碳+Mn+Nb+V等成分体系的控轧控冷工艺，虽然能获得较好的焊接性和强韧性，但是合金成本高或控制难度大或厚规格钢板内部性能难以保证。且以上方式得到的组织为主要为块状铁素体+珠光体或是多边形铁素体+珠光体，综合性能的提升具有局限性。

综上所述，现有技术中存在以下问题：目前的船舶用钢的强度、塑韧性、焊接性和低温韧性较差，或者成本高、生产难以控制。

发明内容

本发明提供一种低成本高韧性高焊接性高强船板及其制备方法，以具有较好的综合性能，和较低的生产成本。

为此，本发明提出一种低成本高韧性高焊接性高强船板制备方法，所述低成本高韧性高焊接性高强船板制备方法包括：

所述船板化学成分重量百分比Wt为C：0.06～0.10％，Si：0.15～0.40％，Mn：1.35～1.50％，P≤0.020％，S≤0.008％，Nb：0.025～0.040％，Ti：0.018～0.020％，Alt：0.020～0.040，N≤0.006余量为Fe和不可避免的微量元素；

所述低成本高韧性高焊接性高强船板制备方法的工艺路线包括以下步骤：铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、全程保护浇铸、板坯加热、除鳞、粗轧、精轧、预矫、轧后控冷(采用超快速冷却)、矫直、空冷、钢板检查。

进一步的，所述粗轧：采用纵横纵的连续轧制方式，粗轧终轧温度≥1000℃，中间道次的单道次压下量≥20mm，开坯厚度为成品厚度的2～3.5倍。

进一步的，所述精轧：低温段轧制，累积压下率＞65％，精轧开轧温度900℃～950℃，终轧温度810℃～850℃。连续轧制，道次间不得停留降温。

进一步的，所述的超快速冷却,开冷温度≥730℃，返红温度580℃～630℃，冷却速度13℃/S～35℃/S。

进一步的，根据返红温度开启冷却水组数，采用分段冷却或后段冷却、低的钢板运行速度、高水流量、高水压冷却策略，使钢板表面层形成仿晶型F+GB同时，加大厚度方向的冷却均匀性，以减轻减少带状组织。

进一步的，板坯连铸：浇注过程保持恒拉速；使用动态轻压下，压下区间0.5～1.2，压下量5.0㎜。