[发明专利]一种控轧高强度船板钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于船舶及海洋工程用结构钢技术领域，特别涉及一种控轧高强度船板钢 及其生产方法。

背景技术

新世纪以来，国内船舶制造业发展迅速，造船完工量、新接订单量、手持订单量多 年来均位居世界前列，对船板的需求始终处于较高水平。

近年来受经济危机影响，船舶制造业对船板的需求有所减少，同时对船板质量要 求越来越高，船板市场竞争更加激烈。

在此背景下，高质量低成本船板的研发和推广是大势所趋。

申请号为201010264387.3的专利申请公开了一种控轧型特厚高强度船板钢及其 制备方法，其特征在于，控制钢的化学成分质量百分比含量为：C0.11％-0.16％，Si 0.30％-0.50％，Mn1.40％-1.60％，Als0.025％-0.055％，Nb0.030％-0.050％，V 0.030％-0.05％，Ti0.010％-0.020％，P＜0.020％，S＜0.012％，余量为Fe。该专利加入 0.030％-0.050％的Nb和0.030％-0.05％的V，冶炼控制难度大，合金成本较高，难以适应当 前船板市场竞争形势的需要。

发明内容

为克服以上技术问题，本发明提供了一种控轧高强度船板钢及其生产方法，采用 Al+Ti细化晶粒元素、230mm厚度连铸坯、控轧工艺生产355MPa级高强度船板刚，生产成本 低，力学性能稳定。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种控轧高强度船板钢，所述船板钢厚度规格为6～30mm，船板钢化学成分质量百 分比为：C0.10～0.18％，Si0.10～0.40％，Mn1.20～1.60％，P≤0.012％，S≤0.005％， Als0.015～0.055％，Ti0.005～0.020％，余量为Fe及不可避免的杂质。

作为优选，所述船板钢化学成分质量百分比为：C0.16％，Si0.25％，Mn1.51％， P0.011％，S0.004％，Als0.032％，Ti0.016％。

本发明的一种控轧高强度船板钢各合金成分的确定：

碳：C是钢铁材料传统、经济的强化元素，对钢的强度、韧性、塑性、焊接等影响都很 大。随碳含量的增加，强度提高，而冲击韧性则明显下降，并对焊接性能产生不利影响。从经 济性和产品性能角度考虑，优选C含量控制在0.10～0.18％。

硅：Si是炼钢主要的脱氧元素，为达到充分的脱氧效果Si含量应在0.05％以上，但 若过高则会降低母材及焊接部位的韧性。因此优选Si含量为0.10～0.40％。

锰：Mn是保证钢的强度和韧性的必要元素，也是良好的脱氧剂，但锰含量过高会造 成钢板带状组织严重、韧性降低及各向异性等问题，并对钢板的焊接性能产生不利影响。因 此优选Mn含量为1.2～1.60％。

磷：P是造成钢较严重偏析的有害元素，增加钢的脆性，尤其是低温脆性，对冲击韧 性带来不利影响，本发明的P含量控制在0.012％以下。

硫：S是残存在钢中的有害元素之一，会增加钢的热脆性，降低钢的延展性及韧性， 对焊接也有不利影响。本发明的S含量控制在0.005％以下。

铝：Al是一种强脱氧剂，并且能细化钢的晶粒，提高钢在低温下的韧性，但超过 0.08％时容易产生铸坯热裂纹，同时钢的韧性降低。因此优选Al含量为0.015～0.055％。

钛：Ti不仅能提高钢的强度、细化晶粒、降低时效敏感性和冷脆性，而且少量的钛 还能改善焊接性能。Ti以TiN形式存在而发挥作用，小于0.005％时效果小，超过0.04％时易 形成大颗粒TiN而失去效果。因此优选Ti含量为0.005～0.020％。

一种控轧高强度船板钢的生产方法，生产工艺流程为：高炉铁水→铁水预脱硫→ 转炉冶炼→脱氧合金化→LF精炼→VD/RH精炼→板坯连铸→板坯下线堆垛缓冷→板坯清理 →板坯再加热→3500轧机控轧→钢板空气冷却→成品取样检验→入库，控制所述船板钢化 学成分质量百分比为：C0.10～0.18％，Si0.10～0.40％，Mn1.20～1.60％，P≤0.012％， S≤0.005％，Als0.015～0.055％，Ti0.005～0.020％，余量为Fe及不可避免的杂质，其 中，

所述高炉铁水的化学成分质量百分比满足P≤0.12％，Cr≤0.06％；