專利名稱：一種正火型船板鋼及其生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種正火型船板鋼及其生產(chǎn)方法，特別是一種厚規(guī)格船板鋼及其生產(chǎn)方法，屬于冶金領域。
背景技術：
船板鋼作為中厚板中一大類專用高技術含量，高附加值產(chǎn)品，用量巨大，主要用于各種船舶、艦艇的制造，不僅要求鋼板具有優(yōu)良的強塑性能，良好的低溫沖擊韌性，還要求鋼板具有良好的焊接性能和耐腐蝕性能。
目前國內(nèi)已公開大量船板鋼專利，其中和本發(fā)明處于同一級別的專利如下中國專利CN102286693A公開了 “一種厚規(guī)格船板鋼及其制備方法”化學成分為C :0. 09 0. 14%, Si :0. 15 0. 40%, Mn :1. 00 I. 45%，P 彡 0. 015%, S 彡 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%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。通過本方法生產(chǎn)出的船板鋼性能穩(wěn)定，并且生產(chǎn)成本相對較低，生產(chǎn)效率高。不足之處是合金元素含量較高，增加了成本。中國專利CN102199724A公開了 “屈服強度355MPa合金減量型船板鋼及其制備工藝”化學成分重量百分比為C 0. 13 0. 18%，Si :0. 10 0. 35%，Mn :0. 90 I. 30%，Nb :0. 01 0. 022%, Ti :0. 009 0. 02%, Al :0. 01 0. 04%, P ( 0. 020%, S ( 0. 010%以及Fe和雜質(zhì)。其制備工藝為將與上述船板鋼組分相同的連鑄坯依次進行加熱、保溫、熱車U冷卻直接形成成品船板鋼，即以控軋控冷(TMCP)狀態(tài)交貨。該發(fā)明的船板鋼屈服強度大于355MPa，具有良好的低溫(_20°C )沖擊韌性，最大厚度為40mm。不足之處是最大厚度只有40mmn中國專利CN102002632A公開了 “一種控軋型特厚高強度船板鋼及其制備方法”化學成分及其質(zhì)量百分比含量為C 0. 11-0. 16%, Si 0. 30-0. 50%, Mn :1. 40-1. 60%,Als 0. 025-0. 055%, Nb :0. 030-0. 050%, V 為 0. 030% -0. 05%, Ti :0. 010% -0. 020%, P
< 0.020%，S <0.012%，其余含量為Fe和雜質(zhì)。經(jīng)煉鋼、精煉、連鑄、熱軋后得到。該發(fā)明具有化學成分和工藝簡單、厚度規(guī)格達60mm，產(chǎn)品性能穩(wěn)定等特點。不足之處是最大厚度只有60mm，且添加了合金元素，增加了成本。中國專利CN101701326A公開了 “一種厚規(guī)格高強高韌船板鋼及其生產(chǎn)方法”，采用添加少量鑰、銅、鎳、鉻的成分設計，再結晶區(qū)軋制，變形速率大于3s，變形量大于60% ；未再結晶區(qū)軋制，壓縮比保持在I. 5倍左右，獲得足夠的相變形核點，為正火做準備。冷卻采用6 20°C /s的冷卻速度，終冷溫度在680 700°C范圍內(nèi)。冷卻后的軋件盡快下線堆冷，堆冷溫度彡600°C。冷至室溫的鋼板進行正火處理，正火溫度910±5°C，保溫時間
1.0 I. 2h，空冷至室溫。最終得到細小均勻的鐵素體和珠光體組織，材料強韌性得到同步提高。最終產(chǎn)品的屈服強度彡355MPa，抗拉強度彡490MPa，延伸率彡26%，_60°C夏比沖擊功彡100J。不足之處是添加了合金元素,增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述專利存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種符合GB712-2000《船體用結構鋼》中規(guī)定的具有屈服強度之235MPa，抗拉強度400-520MPa，延伸率> 22%，且具有優(yōu)良的低溫沖擊韌性，且不添加合金元素，生產(chǎn)成本低，最大厚度可達IOOmm的一種正火型船板鋼及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明的技術方案是本發(fā)明所述鋼板的化學成分按重量百分比為C :0. 10 0. 21 %、Si :0. 15
0.35%,Mn :0. 60 I. 20%,P :彡 0. 015%,S :彡 0. 005%,0 :彡 0. 0040%,N ^ 0. 0060%,
余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。 本發(fā)明主要采用的工藝路線為鐵水預處理-轉爐冶煉-LF精煉-RH精煉-板坯連鑄-板坯加熱-除磷-控制軋制-ACC冷卻-正火熱處理。本發(fā)明的制造方法、主要步驟及工藝參數(shù)如下I、冶煉轉爐冶煉采用經(jīng)過脫硫預處理的鐵水和廢鋼作為原料。采用單渣工藝冶煉，高碳錳鐵和硅鋁合金脫氧合金化，出鋼擋渣，保證一次拉碳成功，轉爐出鋼溫度控制在1620 1640°C。RH工序采用循環(huán)深脫氣工藝，在保證鋼水溫度穩(wěn)定的前提下大幅降低氫、氧、氮等氣體含量，減小有害氣體對鋼質(zhì)的不利影響，最終得到的鋼水的化學成分重量百分比為C 彡 0. 21%,Si ^0. 35%,Mn :0. 60 I. 20%,P ^0. 015%,S :彡 0. 005%,0 :彡 0. 0040%,N^O. 0060%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。2、連鑄連鑄機為直弧形連鑄機，詳細工藝及參數(shù)控制如下使用中碳低合金鋼保護渣，渣子要保持干燥，液渣層厚度控制在10 15_ ;使用無碳中包覆蓋劑，未裝長水口或長水口未浸入鋼液面時嚴禁向中包沖擊區(qū)加入覆蓋劑；保持恒速澆注，澆注速度控制在0. 9
1.Om/min。正常工藝情況下，同一爐次拉速波動不允許超過±0. lm/min ;結晶器進水溫度控制在38土 1°C，二冷水溫度控制在22 25 V ;鑄坯矯直溫度控制在950 1000°C，且鑄坯沿寬度方向的溫差不得超過50°C;做好保護澆注，謹防鋼水二次氧化和吸氣增氮；鑄坯低倍檢驗結果應滿足B類中心偏析< I. 5級，中間裂紋< I. 5級，中心疏松< I. 0級。3、加熱充分保證鋼坯加熱溫度和均熱時間。加熱溫度控制在1160°C 1200°C，總在爐時間彡270min，其中均熱時間彡50min，保證合金元素充分固溶，板坯溫度均勻。爐氣氣氛采用弱氧化或還原氣氛燒鋼，微正壓操作，避免鑄坯表面生成過量氧化鐵皮和難去除氧化鐵皮。4、軋制和冷卻軋制采用兩階段控制軋制，即奧氏體再結晶區(qū)控制軋制即通常所稱的粗軋階段和奧氏體非再結晶區(qū)控制軋制即通常所稱的精軋階段。粗軋時加大道次變形量，開軋溫度為1150 1190°C，單道次相對壓下率至少有兩道次控制在15%以上。精軋時嚴格控制各道次變形量，精軋開軋溫度900 920°C，至少有兩道壓下率> 15%，末道次壓下率> 10%，終軋溫度880 900°C。軋后鋼板采用控制冷卻，終冷溫度670 700°C，得到晶粒細小且均勻的鐵素體+珠光體組織。5、正火熱處理正火溫度為880°C 910°C，保溫時間為10min+tX I. 5min/mm，其中t為鋼板厚度，單位為mm。本發(fā)明的有益效果為I、本發(fā)明設計的化學成分，不添加微合金元素，降低了合金成本。2、通過本發(fā)明設計的化學成分，采取上述工藝可以得到一種符合GB712-2000《船體用結構鋼》中規(guī)定的屈服強度彡235MPa，抗拉強度400-520MPa，延伸率彡22%，且具有優(yōu)良的低溫沖擊韌性,生產(chǎn)成本低,最大厚度規(guī)格可達100_的船體用鋼板。


圖I為本發(fā)明實施例I鋼板的金相組織圖；圖2為本發(fā)明實施例2鋼板的金相組織圖。
具體實施例方式以下用實施例對本發(fā)明作更詳細的描述。實施例I原料鐵水經(jīng)過鐵水深脫硫，轉爐頂?shù)状禑挘摪禋?，LF爐外精煉，RH真空處理及連鑄工藝得到表I所示化學成分重量百分比的250mm厚板坯。板坯加熱溫度1200°C，總在爐時間310min，第一階段開軋溫度1180°C，單道次相對壓下率至少有兩道次以上控制在15%以上，當中間坯厚度為IOOmm時，在輥道上待溫至913°C，隨后進行第二階段軋制，終軋溫度為887°C，成品鋼板厚度為50mm。軋制結束后，鋼板進入加速冷卻(ACC)裝置，終冷溫度700°C，熱矯后冷床冷卻。鋼板拋丸后送入正火爐進行處理，正火溫度900°C，保溫時間為10min+tX I. 5min/mm, t為鋼板厚度。最后即可得到所述鋼板。實施例2實施方式同實施例1，其中加熱溫度為1200°C，總在爐時間300min，第一階段軋制的開軋溫度為1170°C，第二階段軋制的開軋溫度為900°C，中間坯待溫厚度為120mm，終軋溫度為890°C，成品鋼板厚度為100mm。軋制結束后，鋼板進入加速冷卻(ACC)裝置，終冷溫度670°C，熱矯后冷床冷卻。鋼板拋丸后送入正火爐進行處理，正火溫度900°C，保溫時間為10min+tX I. 5min/mm, t為鋼板厚度。最后即可得到所述鋼板。表I本發(fā)明實施例I 2的化學成分(wt % )
權利要求
1.一種正火型船板鋼，其特征是鋼板的化學成分按重量百分比為C :彡O. 21%、Si :彡 O. 35%,Mn 0. 60 I. 20%,P ^0. 015%,S :彡 O. 005%,O :彡 O. 0040%,N^ O. 0060%,余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
2.一種根據(jù)權利要求I所述的正火型船板鋼的生產(chǎn)方法，其特征是采用的工藝路線為鐵水預處理-轉爐冶煉-LF精煉-RH精煉-板坯連鑄-板坯加熱-除磷-控制軋制-ACC冷卻-正火熱處理；轉爐冶煉采用經(jīng)過脫硫預處理的鐵水和廢鋼作為原料，經(jīng)冶煉得到的鋼水的化學成分重量百分比為C :彡O. 21%、Si :彡O. 35%、Mn :0. 60 I. 20%、P :彡 O. 015%, S ·.( O. 005%, O :彡 O. 0040%, N 彡 O. 0060%，余量為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)；在連鑄機上鑄成鋼板坯；在加熱爐中對鋼板坯加熱，加熱溫度控制在1160°C 1200°C，總在爐時間控制在270min以上；然后進行軋制，軋制時加大粗軋道次變形量，開軋溫度為1150 1190°C，單道次相對壓下率至少有兩道次以上控制在15%以上，精軋開軋溫度(920°C，至少有兩道次壓下率控制在15%以上，末道次壓下率> 10%，終軋溫度控制在.900°C以下；軋后鋼板采用控制冷卻，終冷溫度< 700°C，得到鐵素體+珠光體組織的鋼板；最后對鋼板進行正火熱處理，正火溫度為880°C 910°C，保溫時間為10min+tXl. 5min/mm，其中t為鋼板厚度,單位為mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種正火型低成本厚規(guī)格船板鋼及其生產(chǎn)方法，鋼板的化學成分按重量百分比為C≤0.21％、Si≤0.35％、Mn0.60～1.20％、P≤0.015％、S≤0.005％、O≤0.0040％、N≤0.0060％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。制造方法是采用經(jīng)過脫硫預處理的鐵水和廢鋼作為原料，經(jīng)過冶煉、連鑄、加熱、軋制和冷卻、正火熱處理等工序得到船體用鋼板。其優(yōu)點是具有良好的強塑性匹配，優(yōu)良的低溫沖擊韌性，且生產(chǎn)成本低，最大厚度規(guī)格達100mm。
文檔編號C22C38/04GK102703805SQ20121021900
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月22日 優(yōu)先權日2012年6月22日
發(fā)明者孫麗鋼, 李文藝, 楊雄, 溫利軍, 董瑞峰, 黃楠 申請人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司