[发明专利]一种低温韧性优良的TMCP型YP500MPa级厚板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有优良低温韧性的TMCP型YP500MPa级钢板的生产制造方法，适合用于船舶及海洋平台。 

背景技术

随着造船工业的发展，对船体结构用钢性能的要求也越来越高，随着钢铁业的发展，具有高强度、优良韧性、可焊性以及高表面质量钢板的产量在不断增长，但船舶工业向大型化、轻量化、节能化发展以及船舶在一些特殊环境下的服役要求，使得对材料性能的要求愈加严格。 

各国船级社对船板钢的技术要求有所不同，但区别不大。按照各国船级社的材料规范，通常将船体结构用钢分为一般强度级别、高强度级别以及超高强度级别。一般强度级分为A，、B、D、E四个质量(韧性)级别，强度级别为235MPa，国内生产技术相对成熟；高强度级分为32kg、36kg、40kg级三个强度级别和AH、DH、EH、FH四个质量(韧性)级别，要求采用TMCP工艺生产，目前国内只有少数厂家能够生产和供货；超高强度级分为屈服420MPa、460MPa、500MPa、550MPa、620MPa、690MPa和AH、DH、EH、FH四个质量(韧性)级别，采用淬火+回火工艺和TMCP工艺皆可生产，但淬火+回火工艺生产流程长，工艺复杂，物流成本高，交货周期长，国内外目前主要研究考虑采用TMCP工艺生产超高强度船板钢，在保证质量性能的前提下，大大缩短生产成本和生产周期，但采用TMCP工艺生产超高强度船板钢目前在国内外还基本处于研究阶段。一般强度的船板钢主要用于建造沿海、内河和万吨级以下的海洋航区的船舶壳体，高强度船板钢由于具有强度高、综合性能好、能够减轻船体自重、提高载荷的优点，适用于建造远洋万吨级以上的船舶壳体，但目前世界上集装箱船规模越来越大，为提高集装箱船的运输效率，船的大型化是有效的，虽然为此进行了所用钢材的厚壁化，但采用高强船船板钢，其韧性有随厚 壁化而下降的倾向。而对于集装箱船，为实现运输高效化而采取的大型化和为节油而采取的轻量化是今后发展的必然方向，所以急需开发新一代具有更高的强度且高韧性的钢板，能使船体厚度减薄的同时强度性能不减，且高韧性化，提高船的可靠性和安全性。低温韧性优良的TMCP型YP500MPa级船舶及海洋平台用钢板即是针对这种技术要求而开发。 

JP9310119A公开了一种热影响区的韧性优异的钢板的制造方法，主要阐述了一种通过Mg-Ni合金的加入，应用氧化物冶金技术和TMCP工艺生产的一种具有大线能量焊接性能的厚板。与本专利相比，在合金成分设计上不同，最终产品达到的性能要求也不同，具体成分见表1的文献1。 

JP9279235A公开了一种热影响区的韧性优异的钢板的制造方法，与专利文献1类似，主要通过Mg氧化物冶金的方法，获得一种具有优良焊接热影响区韧性的厚板。与本专利相比，合金成分设计不同，具体见表1中的文献2。 

JP9279234A公开了一种在大热量输出焊接热影响区韧性优异的钢板的制造方法，与专利文献1、2相同，通过Mg氧化物冶金方法，获得具有大线能量焊接和优良焊接热影响区韧性的厚板生产制造方法，与本专利相比，在合金设计上不同，具体见表1中的文献3。 

JP9202920A公开了利用一种氧化物冶金技术生产的具有大线能量焊接性能和良好焊接热影响区冲击韧性的厚板；没有阐述其强度级别，成分设计与本发明不同，并且明确对DI＝(C/10)(sup1/2)(1+0.7Si)(5+5.1(Mn-1.2))(1+0.27Cu)(1+0.36Ni)(1+2.16Cr)(1+3Mo)的范围做了规定，因此在成分设计上更加严格，具体比较见表1中的文献4。 

JP62093346A公开了一种在焊接热影响区具有优良的COD值的高强度钢生产方法，与本专利在成分设计范围上不同，尤其是不同的C、Nb含量，在TMCP轧制过程中起到不同作用；另外，该专利产品性能主要体现焊接热影响区的性能，而本专利产品主要是在低温下具有优良冲击韧性的钢板，具体比较见表1中的文献5。 

KR20030053122A提出了一种屈服强度为350MPa钢板的成分设计和TMCP工艺方法。该专利采用0.06％～0.11％的较高碳含量，与该专利相比，本专利采用0.03％～0.08％的低C含量，同时采用高Nb路线，成分设计范 围不同。此外，二者TMCP工艺参数的范围和生产钢级也不同，不具可比性，具体比较见表1中的文献6。