[发明专利]一种海洋平台用250mm 特厚EH36钢板及其制备方法

说明书

本发明涉及海洋平台用250mm特厚EH36钢板，钢板的化学成分按船级社规范的许可范围的上限加入C‑Mn‑Cr‑Ni‑Cu等淬透性元素，不加Ti元素，以相对高的Nb含量，适量的V细化晶粒，有效的控制钢板中O的含量。制造方法包括依次进行的电炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、模铸、钢锭加热、开坯轧制、中间坯扩氢、钢坯轧制及调质处理等。其中淬火态钢板在厚度方向不存在明显的梯度组织，由铁素体珠光体混合组织组成，组织细小均匀，平均晶粒尺寸为6‑12μm；钢板单重≥33吨，横向拉伸性能为：屈服强度355～400MPa，抗拉强度520～550MPa，延伸率≥21%，钢板在近表面处、1/4厚度处、1/2厚度处的‑40℃纵向冲击韧性值≥99J，综合力学性能优异。

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及一种海洋平台用250mm EH36特厚钢板及其制备方法。

背景技术

近来，我国的海洋工程与船舶工业取得了长足的发展，实现了历史性的跨越，产业规模迅速扩大，综合实力显著增强，国际地位大幅度提升，带动了我国船舶与海洋工程用钢的空前发展。目前，我国钢材供应基本能满足国内海洋工程与船舶市场的需求，但是，部分高级别的如大厚度、大热输入焊接、耐腐蚀、高止裂性能等特殊用钢仍依赖进口。尤其是高强度特厚板方面，海洋工程或船舶企业基本不考虑从国内钢铁企业采购。因为这类钢对生产装备投入及配套工艺有很高要求。目前，船级社规范出于对安全性考虑仍有压缩比限制，要求钢坯（锭）与成品厚度比≥3。不接受连铸复合坯生产，国内连铸钢坯最大厚度为450mm，厚度大于150mm的 EH36海洋工程用特厚板仅能通过模铸生产。通过模铸（钢锭）来生产必须有全流程配套生产线，包括加热、除鳞、轧制、冷却、剪切、精整、热处理、吊装设备等整个生产环节上采用相应的装备和工艺技术。国内具备大厚度模铸生产的企业极为少数，对于厚度高达250mm的EH36海洋工程用钢板，国内技术储备不足。

全球通用九国船级社中八国船级社规范规定所涉及钢板的最大厚度为100mm、挪威、德国劳氏船级社（DNV·GL）为150mm，国家标准GB712-2011为150mm。本发明钢板厚度已远超出船级社规范或国家标准厚度上限，目前已无标准或船级社规范可遵循。船舶与海工企业仍使用适用于6-150mm钢板生产的规范或国家标准的成分范围以及强度、韧性的指标来签订。通常来讲，同等工艺条件下，同一种钢种，钢板越厚，要求合金成分添入量相对越多、碳当量相对越高。本发明的250mm的 EH36特厚钢板是用于海洋平台支撑腿上的关键部位的齿轮箱，要求极为严格，除需要满足船级社规范要求，在厚度方向均匀性也是重要交货技术条款。因此，吨位大、厚度大、低合金含量、强度高、韧性高，同板性能差异小、尤其是厚度方向上的均匀性，易于用户使用是本发明主要突破的重点。

本发明的目的是基于船级社规范或国家标准要求，不额外增加贵重合金、仍保证钢材低合金含量、低碳当量易焊接的前提下，采取水槽淬火+回火的调质生产方式，设计钢板生产工艺，保证厚度达250mm的特厚板的组织性能均匀性，达到用户的使用性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种特厚、单重大、低合金含量、高强度、高冲击韧性、厚度方向上组织性能差异小、水槽淬火+回火的调质状态交货的海上平台用厚度达250mm的EH36钢板。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种海洋平台用250mm EH36特厚钢板，化学成分按质量百分比计为C：0.12～0.18%，Si：0.15～0.50%，Mn：1.20～1.60%，P：≤0.0070%，S：≤0.0050%，Nb：0.050～0.080%，V：0.010～0.030%，Al：0.020～0.040%，Ni：0.10～0.40%，Cr：0.05～0.20%，Cu：0.05～0.20%，O≤15ppm，余量为Fe 及不可避免的杂质元素。