一種500MPa級(jí)工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于低合金鋼及其生產(chǎn)工藝的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種500MPa級(jí)工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板及其制造方法。該鋼板包含的成分及其重量百分比為：C0.020%-0.070%、Si0.30%-0.60%、Mn1.35%-1.60%、P0.010%-0.020%、S≤0.005%、Nb0.030%-0.060%、Ti0.010%-0.030%、Als0.020%-0.050%、Cu0.35%-0.45%、Cr0.20%-0.40%、Ni0.30%-0.60%、Mo0.05%-0.10%；以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)，此外還滿足焊接冷裂紋敏感性系數(shù)Pcm≤0.20%，ASTMG101-01耐腐蝕指數(shù)I＞6.0。采用低C，Cu-Ni-Cr-Mo-Nb-Ti成分體系，Nb-Ti復(fù)合添加比單獨(dú)用V具有更強(qiáng)的細(xì)化晶粒作用，防止焊接熱影響區(qū)（HAZ）晶粒長(zhǎng)大，提高鋼板基體和HAZ強(qiáng)韌性，也有助于提高焊接線能量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】ー種500MPa級(jí)工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于低合金鋼及其生產(chǎn)エ藝的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及ー種500MPa級(jí)工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]大型工程結(jié)構(gòu)向全焊接結(jié)構(gòu)和高參數(shù)方向發(fā)展，結(jié)構(gòu)的安全可靠性對(duì)鋼材的強(qiáng)韌性、焊接性和抗震性能等提出了更高的要求，因此，國(guó)內(nèi)外材料工作者提出了高性能鋼(High Performance Steel)的概念。高性能鋼材是指材料的某項(xiàng)或幾項(xiàng)性能較傳統(tǒng)鋼材得到明顯改善的鋼材，除了具備較高強(qiáng)度外，鋼材的焊接性能、低溫韌性、耐腐蝕性能、屈強(qiáng)比和厚度方向性能有較大幅度提高。按我國(guó)鋼材品種分類(lèi)，一般稱厚度大于60mm的中厚板為特厚板。高性能特厚鋼板在高層建筑、大跨度公路和鐵路橋梁、石油海洋平臺(tái)等領(lǐng)域有迫切需求。
[0003]經(jīng)檢索，以下一些專(zhuān)利申請(qǐng)涉及工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板及其制造方法，它們的化學(xué)成分、エ藝制度和力學(xué)性能見(jiàn)表I。
[0004]表I現(xiàn)有專(zhuān)利申請(qǐng)涉及的工程結(jié)構(gòu)用高性能鋼具體情況
【權(quán)利要求】
1.ー種500MPa級(jí)工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板，該鋼板包含的成分及其重量百分比為:C 0.020%-0.070%、Si 0.30%-0.60%、Mn 1.35%-1.60%、P 0.010%-0.020%、S ≤ 0.005%、Nb 0.030%-0.060%, Ti 0.010%-0.030%, Als 0.020%-0.050%, Cu 0.35%-0.45%, Cr0.20%-0.40%、Ni 0.30%-0.60%、Mo 0.05%-0.10% ；以及余量的Fe和不可避免的雜質(zhì)，此外還滿足焊接冷裂紋敏感性系數(shù)Pcm ≤ 0.20%, ASTM G101-01耐腐蝕指數(shù)I > 6.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的500MPa級(jí)工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板，包含的成分及其重量百分比為:C 0.020%-0.060%、Si 0.30%-0.50%、Mn 1.40%-1.60%、P 0.010%-0.020%、S≤0.005%,Nb 0.040%-0.060%,Ti 0.015%-0.030%、Als 0.020%-0.050%,Cu 0.35%-0.45%、Cr 0.20%-0.40%、Ni 0.40%-0.60%、Mo 0.05%-0.10% ；以及余量的 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的500MPa級(jí)工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板，包含的成分及其重量百分比為:c 0.030%-0.050%、Si 0.30%-0.40%、Mn 1.40%-1.50%、P 0.010%-0.015%、S≤0.002%,Nb 0.040%-0.050%,Ti 0.015%-0.020%、Als 0.020%-0.030%,Cu 0.35%-0.40%、Cr 0.25%-0.35%、Ni 0.45%-0.55%、Mo 0.07%-0.10% ;以及余量的 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的500MPa級(jí)工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板，所述的鋼板厚度為60mm-100mm。
5.如權(quán)利要求1所述的500MPa級(jí)工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板的制造方法，包括煉鋼エ序和軋鋼エ序，エ藝步驟依次為:鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF/RH聯(lián)合精煉、連鑄、鑄坯緩冷、板坯加熱、軋制、冷卻、檢查檢驗(yàn)、入庫(kù)；采用潔凈鋼冶煉連鑄エ藝，利用鐵水預(yù)處理、頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐、LF/RH、中間包各冶金設(shè)備功能，全流程控制S、H、N有害雜質(zhì)含量；連鑄機(jī)投用凝固末端動(dòng)態(tài)輕壓下、鑄坯緩冷エ藝技術(shù)措施保證鑄坯低倍組織。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的500MPa級(jí)工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板的制造方法，具體步驟如下: 煉鋼エ序: 鐵水采用脫硫預(yù)處理，頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉； 所述LF/RH聯(lián)合精煉エ序中，LF鋼水出站[S] ≤ 0.0050%, RH真空度IOOPa以下的處理時(shí)間10-15min, RH出站鋼水[H]≤0.0002%, RH出站鋼水[S]≤0.0020% ； 連鑄中間包采用堿性覆蓋劑，結(jié)晶器采用低碳微合金保護(hù)渣，全程采用鋼包加蓋、鋼包保護(hù)套筒、中包浸入式水口保護(hù)澆注，控制連鑄過(guò)程增N不大于0.0003% ； 連鑄機(jī)切割后的鑄坯入緩冷坑緩冷，鑄坯入坑溫度500-900°C，緩冷時(shí)間48h-72h，出坑溫度 200-300°C ； 軋鋼エ序:采用在線TMCPエ藝技術(shù)，軋后無(wú)需熱處理； 為保證合金元素的充分固溶，防止奧氏體晶粒過(guò)分長(zhǎng)大，鑄坯加熱溫度控制在1200-1250°C ； 采用兩階段軋制，粗軋開(kāi)軋溫度范圍1050-1150°C，在奧氏體再結(jié)晶溫度范圍完成第一階段軋制，累計(jì)壓下量60-65%;第二階段精軋?jiān)趭W氏體未再結(jié)晶溫度范圍內(nèi)軋制，精軋開(kāi)軋溫度850-920°C，終軋溫度800-830°C ； 所述冷卻エ序中，采用MULPIC快速水冷，冷卻速度5-15°C /S，終冷溫度200-350°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的500MPa級(jí)工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板的制造方法，其特征在于，煉鋼エ序中，鑄坯入坑溫度700-800°C，緩冷時(shí)間60h-72h，出坑溫度230-300°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的500MPa級(jí)工程結(jié)構(gòu)用高性能特厚鋼板的制造方法，其特征在于，軋鋼エ序中MULPIC水·冷冷卻速度7-10°C /S，終冷溫度250-350°C。
【文檔編號(hào)】C22C33/04GK103436811SQ201310437649
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】周蘭聚, 孫衛(wèi)華, 劉曉東, 賈慧領(lǐng), 胡淑娥, 侯東華, 宋國(guó)棟, 謝暉, 王勇 申請(qǐng)人:濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司