專利名稱：一種355MPa級船板鋼的超快冷制備方法
技術領域：
本發明屬于鋼材制備領域，特別涉及ー種355MPa級船板鋼的超快冷制備方法。
背景技術：
我國是造船業大國，對船板鋼的需求巨大，而屈服強度355MPa的船板鋼是造船所需的主要材料之一。目前，各鋼廠基本是在C、Mn鋼的基礎上通過Nb、V和Ti等貴金屬元素的微合金化來生產エ業用DH36鋼板，其制備方法一般是采用兩階段控制軋制和控制冷卻(TMCP)，然而傳統TMCPエ藝的終軋溫度大都在850°C甚至更低，較低的溫度使得軋件的變形抗カ増大，從而增大了軋機的負荷，加大軋輥的磨損，影響軋輥壽命。并且低溫軋制需要較長的中間待溫時間，影響軋制節奏和生產效率。
發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明提供一種采用超快冷エ藝生產的355MPa級船板鋼及其生產方法，目的是利用超快速冷卻技術生產出不含Ni、Cu、V等金屬元素的合金減量型355MPa級高強船板鋼。為實現上述發明目的，本發明的技術方案按照以下步驟進行
(1)按照設定化學組分，按重量百分比為CO. 08^0. 15%、Si O. 1(Γθ. 30%、Mn
O.80 1· 4%、Nb 0. ΟΓΟ. 04%,Ti 0. 005 0· 01%,Al O. θΓθ. 04%,P く O. 02%,S く O. 01%，余量為鐵和雜質冶煉鋼水，將鋼水澆鑄成坯，并將坯料加熱到1200°C，保溫f 2h，軋制成厚度為15(T220mm的連鑄板坯；
(2)將連鑄板坯加熱至115(T125(TC，保溫l_2h，進行粗軋，粗軋開軋溫度為105(Tll50°C，控制壓下率為60-70%，然后進行精軋，開軋溫度為95(Tl00(TC，終軋溫度為900 950で，壓下率彡50%，得到厚度2(T30mm的鋼板；
(3)對鋼板采用超快速冷卻エ藝，以40 50°C/s冷卻到70(T75(TC，然后采用層流冷卻，以8 15°C /s的速度冷卻到60(T650°C，最后空冷至室溫，得到屈服強度彡355MPa，抗拉強度490 630MPa，_40°C夏氏沖擊功(vE_40)彡34J，標準拉伸樣的延伸率彡22%的355MPa級船板鋼。與現有技術相比，本發明有著以下優點
(1)本發明中的355MPa級船板鋼化學成分成本低廉，在原有成分基礎上進行Nb和Mn的減量化，去掉了 V元素，并且不含有其他貴重合金元素，更有利于エ業生產降低成本；
(2)本發明方法利用超快速冷卻技術，提高了終軋溫度，達到降低軋機負荷，提高軋制效率，降低成本的目的。綜上所述，本發明所述的鋼種在エ業大批量生產時具有明顯的低合金含量、高軋制效率、低成本生產的優勢，本發明通過軋后的超快速冷卻和層流冷卻，實現高溫控軋，提高了軋制效率，降低軋機負荷，更好的實現減量化生產。
圖I是本發明實施例I制備的355MPa級船板鋼的金相組織照片；
圖2是本發明實施例2制備的355MPa級船板鋼的金相組織照片；
圖3是本發明實施例3制備的355MPa級船板鋼的金相組織照片；
圖4是本發明實施例4制備的355MPa級船板鋼的金相組織照片；
圖5是本發明實施例5制備的355MPa級船板鋼的金相組織照片；
圖6是本發明實施例6制備的355MPa級船板鋼的金相組織照片；
圖7是本發明實施例7制備的355MPa級船板鋼的金相組織照片； 圖8是本發明實施例8制備的355MPa級船板鋼的金相組織照片；
圖9是本發明實施例9制備的355MPa級船板鋼的金相組織照片；
圖10是本發明實施例10制備的355MPa級船板鋼的金相組織照片。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明的技術方案做進ー步說明。實施例I
(O按照表I設定化學組分冶煉鋼水，將鋼水澆鑄成坯，并將坯料加熱到1200°c，保溫Ih,軋制成厚度為150mm的連鑄板還；
(2)將連鑄板坯加熱至1150°C，保溫2h，進行粗軋，粗軋開軋溫度為1050°C，控制壓下率為60-70%，然后進行精軋，開軋溫度為950°C，終軋溫度為900°C，壓下率彡50%,得到厚度20mm的鋼板；
(3)對鋼板采用超快速冷卻エ藝，以40°C/s冷卻到700°C，然后采用層流冷卻，以8°C /s的速度冷卻到600°C，最后空冷至室溫，得到力學性能如表2所示的355MPa級船板鋼，其金相照片如圖I所示，金相組織是鐵素體和珠光體。實施例2
(O按照表I設定化學組分冶煉鋼水，將鋼水澆鑄成坯，并將坯料加熱到1200°c，保溫2h，軋制成厚度為220mm的連鑄板坯；
(2)將連鑄板坯加熱至1250°C，保溫lh，進行粗軋，粗軋開軋溫度為1150°C，控制壓下率為60-70%，然后進行精軋，開軋溫度為1000°C，終軋溫度為950°C，壓下率彡50%，得到厚度30mm的鋼板；
(3)對鋼板采用超快速冷卻エ藝，以50°C/s冷卻到750°C，然后采用層流冷卻，以15°C /s的速度冷卻到650°C，最后空冷至室溫，得到力學性能如表2所示的355MPa級船板鋼，其金相照片如圖2所示，金相組織是鐵素體和珠光體。實施例3
(O按照表I設定化學組分冶煉鋼水，將鋼水澆鑄成坯，并將坯料加熱到1200°c，保溫
I.5h，軋制成厚度為200_的連鑄板坯；
(2)將連鑄板坯加熱至1200°C，保溫I.5h，進行粗軋，粗軋開軋溫度為1100°C，控制壓下率為60-70%，然后進行精軋，開軋溫度為980°C，終軋溫度為920°C，壓下率彡50%,得到厚度25mm的鋼板；
(3)對鋼板采用超快速冷卻エ藝，以45°C/s冷卻到720°C，然后采用層流冷卻，以10°c /s的速度冷卻到630°C，最后空冷至室溫，得到力學性能如表2所示的355MPa級船板鋼，其金相照片如圖3所示，金相組織是鐵素體和珠光體。實施例4
(1)按照表I設定化學組分，冶煉鋼水，將鋼水澆鑄成坯，并將坯料加熱到1200°c，保溫2h,軋制成厚度為160mm的連鑄板還；
(2)將連鑄板坯加熱至1230°C，保溫I.2h，進行粗軋，粗軋開軋溫度為1080°C，控制壓下率為60-70%，然后進行精軋，開軋溫度為990°C，終軋溫度為950°C，壓下率彡50%,得到厚度22mm的鋼板；
(3)對鋼板采用超快速冷卻エ藝，以48°C/s冷卻到710°C，然后采用層流冷卻，以12°C /s的速度冷卻到630°C，最后空冷至室溫，得到力學性能如表2所示的355MPa級船板鋼，其金相圖片如圖4所示，金相組織是鐵素體和珠光體。
實施例5
(O按照表I設定化學組分冶煉鋼水，將鋼水澆鑄成坯，并將坯料加熱到1200°c，保溫2h，軋制成厚度為220mm的連鑄板坯；
(2)將連鑄板坯加熱至1180°C，保溫lh，進行粗軋，粗軋開軋溫度為1090°C，控制壓下率為60-70%，然后進行精軋，開軋溫度為950°C，終軋溫度為910°C，壓下率彡50%,得到厚度25mm的鋼板；
(3)對鋼板采用超快速冷卻エ藝，以50°C/s冷卻到700°C，然后采用層流冷卻，以15°C /s的速度冷卻到600°C，最后空冷至室溫，得到力學性能如表2所示的355MPa級船板鋼，其金相圖片如圖5所示，金相組織是鐵素體和珠光體。實施例6
(O按照表I設定化學組分冶煉鋼水，將鋼水澆鑄成坯，并將坯料加熱到1200°c，保溫lh，軋制成厚度為220mm的連鑄板坯；
(2)將連鑄板坯加熱至1150°C，保溫lh，進行粗軋，粗軋開軋溫度為1150°C，控制壓下率為60-70%，然后進行精軋，開軋溫度為980°C，終軋溫度為920°C，壓下率彡50%,得到厚度20mm的鋼板；
(3)對鋼板采用超快速冷卻エ藝，以40°C/s冷卻到700°C，然后采用層流冷卻，以8°C /s的速度冷卻到650°C，最后空冷至室溫，得到力學性能如表2所示的355MPa級船板鋼，其金相照片如圖6所示，金相組織是鐵素體和珠光體。實施例7
(O按照表I設定化學組分冶煉鋼水，將鋼水澆鑄成坯，并將坯料加熱到1200°c，保溫
I.8h，軋制成厚度為220mm的連鑄板坯；
(2)將連鑄板坯加熱至1250°C，保溫lh，進行粗軋，粗軋開軋溫度為1100°C，控制壓下率為60-70%，然后進行精軋，開軋溫度為1000°C，終軋溫度為950°C，壓下率彡50%，得到厚度30mm的鋼板；
(3)對鋼板采用超快速冷卻エ藝，以50°C/s冷卻到750°C，然后采用層流冷卻，以15°C /s的速度冷卻到640°C，最后空冷至室溫，得到力學性能如表2所示的355MPa級船板鋼，其金相照片如圖7所示，金相組織是鐵素體和珠光體。實施例8(O按照表I設定化學組分冶煉鋼水，將鋼水澆鑄成坯，并將坯料加熱到1200°c，保溫Ih,軋制成厚度為190mm的連鑄板還；
(2)將連鑄板坯加熱至1250°C，保溫I.5h，進行粗軋，粗軋開軋溫度為1050°C，控制壓下率為60-70%，然后進行精軋，開軋溫度為950°C，終軋溫度為940°C，壓下率彡50%,得到厚度30mm的鋼板；
(3)對鋼板采用超快速冷卻エ藝，以40 50°C/s冷卻到700°C 750°C，然后采用層流冷卻，以12°C /s的速度冷卻到620°C，最后空冷至室溫，得到力學性能如表2所示的355MPa級船板鋼，其金相照片如圖8所示，金相組織是鐵素體和珠光體。實施例9
(O按照表I設定化學組分冶煉鋼水，將鋼水澆鑄成坯，并將坯料加熱到1200°c，保溫Ih,軋制成厚度為150mm的連鑄板還；
(2)將連鑄板坯加熱至11200°C，保溫I.5h，進行粗軋，粗軋開軋溫度為1150°C，控制壓下率為60-70%，然后進行精軋，開軋溫度為950°C，終軋溫度為920°C，壓下率彡50%,得到厚度30mm的鋼板；
(3)對鋼板采用超快速冷卻エ藝，以45°C/s冷卻到700°C，然后采用層流冷卻，以IO0C /s的速度冷卻到610°C，最后空冷至室溫，得到力學性能如表2所示的355MPa級船板鋼，其金相圖片如圖9所示，金相組織是鐵素體和珠光體。實施例10
(O按照表I設定化學組分冶煉鋼水，將鋼水澆鑄成坯，并將坯料加熱到1200°c，保溫Ih,軋制成厚度為210mm的連鑄板還；
(2)將連鑄板坯加熱至1180°C，保溫I.5h，進行粗軋，粗軋開軋溫度為1100で，控制壓下率為60-70%，然后進行精軋，開軋溫度為98(Tl00(TC，終軋溫度為930°C，壓下率彡50%，得到厚度30mm的鋼板；
(3)對鋼板采用超快速冷卻エ藝，以50°C/s冷卻到720°C，然后采用層流冷卻，以8°C /s的速度冷卻到620°C，最后空冷至室溫，得到力學性能如表2所示的355MPa級船板鋼，其金相圖片如圖10所示，金相組織是鐵素體和珠光體。表I本發明實施例中鋼水的設定成分
元素^Isi]Mn ]p [s I NbΙτ IAlI^e 及雜質
重量百分比 ％|θ. 08~0. 15 |θ· 10~0. 30 |θ. 80~1. 4 O. 02[s= O. Ρ |θ. θΓθ. 04 |θ· 005~0· 01 10. θΓθ. 04 |余量
表2本發明實施例1-10制備的355MPa級船板鋼的力學性能參數
賣施例編號I屈服強度，MPa I抗拉強度，MPa |延伸率，A% 卜40°C沖擊功，J
1440.0545.027.00202
2463.0550.026.00221
3462.0561.025.00211
4432.0549.024.00231
5481.0588.023.00244
6440.0545.027.00202
7463.0550.026.00221
8462.0561.025.00211
9432.0549.024.00231
10]481.01588.0123.00[24權利要求
1.一種355MPa級船板鋼的超快冷制備方法，其特征在于按照以下步驟進行 (1)按照設定化學組分，按重量百分比為CO. 08^0. 15%、Si O. 1(Γθ. 30%、MnO.80 1· 4%、Nb 0. ΟΓΟ. 04%,Ti 0. 005 0· 01%,Al O. θΓθ. 04%,P ( O. 02%,S ( O. 01%，余量為鐵和雜質冶煉鋼水，將鋼水澆鑄成坯，并將坯料加熱到1200°C，保溫f 2h，軋制成厚度為15(T220mm的連鑄板坯； (2)將連鑄板坯加熱至115(T125(TC，保溫l_2h，進行粗軋，粗軋開軋溫度為1050^1150 °C，然后進行精軋，開軋溫度為950 1000 V，終軋溫度為900 950 °C，壓下率彡50%，得到厚度2(T30mm的鋼板； (3)對鋼板采用超快速冷卻工藝，以40 50°C/s冷卻到70(T75(TC，然后采用層流冷卻，以8 15°C /s的速度冷卻到60(T650°C，最后空冷至室溫，得到屈服強度彡355MPa，抗拉強度49(T630MPa，-40°C夏氏沖擊功彡34J，標準拉伸樣的延伸率彡22%的355MPa級船板鋼。
全文摘要
本發明屬于鋼材制備領域，特別涉及一種355MPa級船板鋼的超快冷制備方法。本發明方法是首先按照設定化學組分冶煉鋼水，將鋼水澆鑄成坯，并將坯料加熱軋制成連鑄板坯，將連鑄板坯加熱進行粗軋，然后進行精軋，精軋開軋溫度為950～1000℃，終軋溫度為900～950℃，壓下率≥50%，得到鋼板，對鋼板采用超快速冷卻工藝，以40～50℃/s冷卻到700～750℃，然后采用層流冷卻，以8～15℃/s的速度冷卻到600～650℃，最后空冷至室溫，得到屈服強度≥355MPa，抗拉強度490～630MPa，-40℃夏氏沖擊功≥34J，標準拉伸樣的延伸率≥22%的355MPa級船板鋼。本發明通過軋后的超快速冷卻和層流冷卻，實現高溫控軋，提高了軋制效率，降低軋機負荷，更好的實現減量化生產。
文檔編號C22C38/14GK102965575SQ20121055247
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月19日 優先權日2012年12月19日
發明者劉振宇, 李凡, 周曉光, 王勇, 楊浩, 陳軍平, 王國棟, 喬馨, 張朝鋒, 葉啟斌 申請人:東北大學