[发明专利]-80℃冲击韧性良好的785MPa海工钢板及其制造方法

说明书

本发明提出一种‑80℃冲击韧性良好的785MPa海工钢板及其制造方法，钢板成分按重量百分比计：C：0.06％‑0.08％，Si：0.26％‑0.4％，Mn：0.8％‑1.3％，P：≤0.02％，S：≤0.01％，Als：0.005％‑0.02％，Ni：5.3％‑6.8％，Cr：0.35％‑0.5％，Mo：0.2％‑0.4％，Cu：0.9％‑1.5％，Nb：0.02％‑0.06％，V：0.08％‑0.15％，Ti：0.01％‑0.02％，N：0.008％‑0.012％，其余为Fe和不可避免的杂质。钢板的生产方法包括冶炼、低温加热、高效热轧、正火工艺。上述海工钢板的屈服强度≥785MPa，抗拉强度865‑980MPa，延伸率≥16％，‑80℃夏比冲击功≥90J，厚度≤60mm。

【技术领域】

本发明属于钢铁材料制备领域，特别涉及到一种-80℃冲击韧性良好的785MPa海工钢板及其制造方法。

【背景技术】

21世纪是海洋的世纪，随着科技的发展、人民生活水平的提高，世界各国都将目光聚焦在海洋中蕴藏的巨大资源上。近年来海工装备产业持续快速发展促进了海工用钢的大量需求和产品的升级换代，市场迫切需要综合性能良好的高强度特厚超低温韧性海工钢板。

随着常规可开采油气能源逐渐枯竭，北极地区丰富的能源储量受到越来越多关注。美国地质勘探局完成的调查显示北极圈内石油、天然气和液化天然气储量分别达到900亿桶、47万亿立方米和440亿桶，约占全世界未探明能源总量的22％。同时，全球温室效应使北极升温加剧，海冰覆盖面积持续快速减少，越来越有利于资源开发与船舶航行。近年来俄罗斯和北欧国家明显加快了北极的油气勘探与开发。北极地区能源和贸易航线潜力受到越来越越多关注，促进了大型高技术极地海工装备的需求与发展，对满足极地服役条件的极地船舶海工用超低温钢提出了更高的要求，具有优异低温韧性和易焊接性的高强度级别极地低温海工钢是发展趋势。

海洋工程平台服役环境恶劣，除常规受力外，还要考虑大风、浪涌、潮汐、冰块撞击、地震等多种因素影响，这就决定了海洋平台用钢的特殊性，在平台建造的选材方面必须能适应各种海况条件。同时，钢板长期处于潮湿、高盐度的海洋环境中，受到潮湿空气、海水、海洋生物附着而造成漆膜脱落、钢板表面腐蚀、腐蚀疲劳等问题，降低钢板的力学性能，缩短使用寿命，严重影响海洋工程平台的正常使用。另外，海洋平台远离海岸，不能像船舶那样定期进坞维修、保养。为了能够让海洋工程平台能够在极地等极寒复杂环境下安全使用，急需开发出一种综合性能优良的高品质海洋工程用超高强钢，这种海洋工程用高强钢板必须具有高强度、超低温韧性、抗疲劳、易焊接、耐海洋环境腐蚀、耐海洋生物附着等优点。

目前，海洋工程用钢已能满足海工领域市场的大部分需求，但更低韧脆转变温度的综合性能优良的特殊钢材仍是世界各国的发展的目标，高服役安全性的高强钢板其科研问题难度高，生产工艺严格，对设备要求高，开发难度大。公开号为CN102586683B的专利《Ni系低温钢及制造方法、液化天然气储罐和运输船用船体》提出了一种Ni系低温钢板，该发明采用高Ni高Cu成分体系，冲击韧性得到了提升，只能生产薄规格钢板。公开号为CN111621708A的专利《一种冲击韧性高于LPG船储罐用P690QL2钢板的新型钢板及其生产方法》提出了一种超高强度低温钢，采用Nb+V微合金成分设计，调质状态，该专利没有利用V、Ti、N元素配合增加钢板强度，钢板强度无法达到785MPa。公开号为CN111621711A的专利《785MPa级别海洋平台用特厚调质齿条钢板及制备方法》提出了一种屈服强度785MPa级海洋平台用齿条钢板，其化学成分中Ni、Cu合金含量较低，配合常规的轧制调质处理无法保证钢板-80℃低温冲击韧性。公开号为CN110616369A的专利《屈服785MPa级大厚度海洋工程用钢板及生产方法》提出了调质态785MPa大厚度超高强度海工钢板，正火处理生产无法得到合格的综合性能。

【发明内容】

针对现有技术的不足，本发明目的在于提出一种适用于海洋工程领域的大厚度低温冲击韧性良好的超高强度钢板，其力学性能、高服役安全性能可以达到-80℃海洋工程设备服役条件，-80℃低温冲击功≥90J。