[发明专利]一种E420-W300超高强船板钢及其制造方法

说明书

本发明公开了一种E420‑W300超高强船板钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.04%～0.12%，Si：0.15%～0.35%，Mn：1.20%～1.40%，P≤0.020%，S≤0.0030%，V：0.030%～0.060%，Nb：0.010%～0.030%，Alt：0.030%～0.080%，Ti：0.005%～0.030%，Ca：0.0005%～0.0040%，N≤0.0060%，（Alt·N）/Ti控制在0.010～0.030。屈服强度≥420MPa，抗拉强度≥530MPa，适合焊接线能量在300kJ/cm范围内的高强船板钢，钢板的HAZ在‑40℃下的平均冲击功在42J以上。

技术领域

本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种E420-W300超高强船板钢及其制造方法。

背景技术

大线能量焊接用钢应用广泛，如，在造船行业中，使用普通船板的造船效率仅为高热输入焊接用船板的四分之一。国内无法生产时只能从国外进口，但价格昂贵。大线能量焊接方法是最为实用的提高焊接施工效率和降低成本的方式，高热输入焊接用钢是我国钢铁行业重点发展的目标之一，具有广阔的市场前景。

当焊接热输入大于50kJ/cm时为大线能量焊接，传统钢板在焊接热输入大于50kJ/cm情况下，由于焊接热影响区组织的过度粗化，焊接接头的力学性能会发生严重下降，甚至低于母材钢板的标准要求，研究开发满足大线能量焊接用钢是解决大线能量焊接热影响区低温韧性恶化的有效途径。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种E420-W300超高强船板钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.04％～0.12％，Si：0.15％～0.35％，Mn：1.20％～1.40％，P≤0.020％，S≤0.0030％，V：0.030％～0.060％，Nb：0.010％～0.030％，Alt：0.030％～0.080％，Ti：0.005％～0.030％，Ca：0.0005％～0.0040％，N≤0.0060％，其余为Fe及不可避免的杂质，(Alt·N)/Ti控制在0.010～0.030。

技术效果：本发明根据元素的特征，设计出经济型、高强度、高韧性和优良焊接性的大线能量焊接用钢。在钢的成分设计的基本思路是加锰和Ti、Al、Nb、V复合微合金化元素含量提高强度，控制磷、硫等杂质元素含量，有效地细化了晶粒和提高韧性；采用复合脱氧方法，并控制(Alt·N)/Ti值，形成细小弥散的微细夹杂，在焊接过程中抑制奥氏体长大和控制组织转变，使得大线能量焊接用钢粗晶区韧性保持在一个较好的水平。生产周期短，生产节奏快，具有重大的经济意义。

本发明进一步限定的技术方案是：

前所述的一种E420-W300超高强船板钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.08％，Si：0.24％，Mn：1.25％，P：0.007％，S：0.0010％，V：0.045％，Nb：0.020％，Alt：0.055％，Ti：0.020％，Ca：0.0021％，N：0.0045％，其余为Fe及不可避免的杂质，(Alt·N)/Ti控制在0.012。

前所述的一种E420-W300超高强船板钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.10％，Si：0.20％，Mn：1.20％，P：0.011％，S：0.0018％，V：0.035％，Nb：0.015％，Alt：0.045％，Ti：0.012％，Ca：0.0012％，N：0.0035％，其余为Fe及不可避免的杂质，(Alt·N)/Ti控制在0.013。

前所述的一种E420-W300超高强船板钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.05％，Si：0.28％，Mn：1.35％，P：0.015％，S：0.0020％，V：0.050％，Nb：0.025％，Alt：0.070％，Ti：0.015％，Ca：0.0025％，N：0.0060％，其余为Fe及不可避免的杂质，(Alt·N)/Ti控制在0.028。