[发明专利]一种高止裂性E40厚钢板的生产方法

说明书

本发明公开了一种高止裂性E40厚钢板的生产方法，钢的化学成分及质量百分比为C=0.04～0.06、Si=0.10～0.30、Mn=1.50～1.60、P≤0.008、S≤0.002、Alt=0.020～0.050、Ni=0.40～0.50、Cu=0.20～0.30、Cr=0.10～0.20、Nb=0.030～0.040、Ti=0.015～0.020、N≤0.0060；余量为Fe和残留元素；其生产方法包括：转炉冶炼→精炼→连铸→板坯加热→第一次轧制→快冷→再加热→控制轧制→控制冷却→精整→性能检验。生产80‑120mm的产品实物质量各项性能优良：钢板上屈服富余量在20Mpa以上，抗拉富余量在30～100Mpa，‑60℃低温冲击功值200J以上、止裂性Kca（‑10℃）值8000N/mm^3/2以上和表面平直度良好的E40厚钢板。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种高止裂性E40厚钢板的轧制生产方法。

背景技术

海上运输业蓬勃发展，集装箱船作为货物贸易的主要运输工具，逐步向着大型化和超大型的方向发展，集装箱船甲板上部结构承载负荷也越来越大。国际上从20世纪90年代开始研发止裂性钢板，2008年成功开发出一种新型高拉力强化钢，并首次在日本造船厂使用这种钢板。2013年，国际船舶联合会（IACS）专门针对大型集装箱船板关键部位制定了集装箱船用钢板标准，并将ESSO试验和双重拉伸等脆性断裂试验列为检验钢板止裂性能的方法，目前24000TEU超大型集装箱船已使用。

为保证船舶的安全，关键部位如主甲板、舷顶列板、舱口围板等处要求高强度、高韧性及高止裂性能，舱口围板厚度达到95mm，并有望向30000TEU的超级集装箱发展，需要更大厚度的止裂钢板。

发明内容

本发明的目的在于提供一种厚度80～120mm高止裂性厚钢板E40的生产方法。

发明的技术方案：

一种高止裂性E40厚钢板的生产方法，钢的化学成分及质量百分比为C=0.04～0.06、Si=0.10～0.30、Mn=1.50～1.60、P≤0.008、S≤0.002、Alt=0.020～0.050、Ni=0.40～0.50、Cu=0.20～0.30、Cr=0.10～0.20、Nb=0.030～0.040、Ti=0.015～0.020、 N≤0.0060；余量为Fe和残留元素；包括如下工艺步骤：

（1）冶炼：按照化学成分要求冶炼400mm厚度铸坯，连铸实行全程保护浇铸，浇注温度按液相线温度+ (6~15℃)低过热度控制，凝固末端轻压下结合浇注末端重压下技术，总压下量≥21mm，保证铸坯心部质量。板坯下线堆冷至室温；

（2）板坯加热：在所述板坯加热中，板坯采用步进炉进行低温加热，在保证微合金元素固溶温度T的前提下，控制原始奥氏体晶粒。温度控制在固溶温度T～T+40℃，加热时间350～420min，其中均热段时间不少于30min；

（3）第一次轧制：在所述轧制中，双机架四辊可逆式轧机，高压水除鳞后粗轧空过，为降低表面的加工硬化程度空冷待温至未再结晶温度Tnr-30℃温度以下，钢板采用低温大压下轧制，保证道次压下量30mm以上，目标厚度250～330mm。轧制完成后经过预矫直机矫直后进入快速冷却设备Muplic采用摆动模式冷却200s至100℃以下，保留细化的晶粒组织；

（4）再加热：将第一次轧制后板坯进行超低温加热，发挥第一次轧制的细化晶粒组织对再热奥氏体的细化作用，温度控制在900～940℃，加热时间250～350min，其中均热段时间不少于30min；

（5）控制轧制：高压水除鳞后，空冷待温至≤Tnr-30℃粗轧机开始轧制，中间坯轧制至120～200mm，中间坯厚度与成品厚度比≥1.5；中间坯空冷，精轧机开始轧制温度≤Ar3-30℃，终轧温度660～710℃；

（6）控制冷却：使用预矫直，保证板形平直度。超快冷Muplic冷却水温≤30℃，开冷温度650～680℃，冷却速率5～10℃/s，返红温度400～450℃。