[发明专利]海洋工程用低温韧性S355G10+M宽厚钢板及其生产方法

说明书

本发明公开一种海洋工程用低温韧性S355G10+M宽厚钢板，采用低碳、Nb、Ti、Ni、Cr复合添加的成分设计，不添加V合金，原料成本低；使用320mm大断面连铸坯，在低圧缩比条件下充分发挥粗轧大压下技术，合理分配轧制道次和道次压下率，TMCP工艺技术生产出低温韧性性能优良的S355G10+M产品，轧后钢板不需要后续正火等热处理，工序成本低。

技术领域

本发明涉及冶金领域一种钢板的生产工艺，具体的说是一种海洋工程用低温韧性S355G10+M宽厚钢板及其生产工艺。

背景技术

海洋工程用钢适用于各种复杂工况条件和恶劣自然环境，且服役周期较普通船舶用钢高50%，因此要求海洋工程用钢不但具有高强度和高塑性，良好的焊接性能及耐海水侵蚀性能，还应具备良好的韧性，以保证钢材和设备能适应各种载荷和低温环境。

S355G10系列钢属欧盟EN10225标准的结构钢，规定了海上结构钢的化学成分、力学性能、焊接性能等。目前我国尚未制定海洋工程用钢标准，国内多采用低碳当量、微合金化，控扎后选择合理的热处理工艺(如正火)开发出S355NL和S355J2等钢板，均能满足部分海上平台及结构件的应用。

专利CN 102345055A公开了一种可焊接细晶粒结构钢S355NL/S355NLZ35钢板及其生产方法，按照其方法可生产钢板的厚度在20-80mm内，正火后各项性能指标均能达到标准要求，但该方法不适用于80mm以上厚规格钢板的生产。

专利CN 104726769A公开了大厚度海洋平台用S355G10+N钢板及其生产方法，其成分设计中包含V 0.04-0.06%，炼钢采用锭模浇注、后续轧制为钢坯，且轧制钢板需进行正火热处理，生产工序复杂，生产成本高。

发明内容

现有的海洋工程用低温韧性S355G10钢板，添加Nb、V或Ni进行微合金化，多采用正火热处理工艺生产，部分厚板采用钢锭作为原材料进行轧制，生产工序复杂，生产成本高。

本发明通过专有成分设计，在连铸坯轧制、低压缩比条件下，采用控轧控冷技术，不采用正火热处理工艺的前提下，开发出一种海洋工程用低温韧性S355G10+M宽厚钢板，保证80mm和100mm厚S355G10+M钢板达到EN10225标准性能要求，钢板全厚度方向（近表面+厚度1/2处）-40℃冲击韧性≥200 Akv/J， 5%应变+250℃时效后其冲击韧性均实现达到≥150Akv/J；另外采用低碳成分设计，因CEV ≤0.39%，Pcm ≤0.20%，焊接性能更加优异。

本发明具体采用以下技术方案：

一种海洋工程用低温韧性S355G10+M宽厚钢板，其特征在于，钢板的化学成分按重量百分比计为：C 0.04-0.08%，Mn 1.30-1.60%，Si 0.10-0.30%，P ≤0.015%，S ≤0.003%，Nb0.010-0.030%，V ≤0.01%，Ti 0.010-0.020%，Alt 0.020-0.055%，Cr ≤0.20%，Ni 0.10-0.50%，Mo ≤0.05%，Cu ≤0.30%，N ≤0.006%，B ≤0.0005%, As ≤0.03%，Sb≤0.010%，Sn≤0.020%，Pb ≤0.010%，Bi ≤0.010%，CEV ≤0.39%，Pcm ≤0.20%，其余部分为Fe和杂质。

优选地，钢板全厚度方向-40℃冲击韧性≥200 Akv/J，5%应变+250℃时效后其冲击韧性均实现达到≥150Akv/J，钢板厚度方向Z35性能≥50%，厚度方向拉伸强度≥490MPa。

优选地，钢板具有厚度小于15μm，且致密均匀的以FeO+Fe3O4为主的表面氧化皮结构。