本發明屬于船舶工程用結構鋼
技術領域：
，涉及一種高強度船用鋼板的低成本生產工藝。
背景技術：
：隨著造船行業的迅速發展，船用結構鋼板在造船、海工行業中的需求越來越大，高強船板的使用比例已超過了60％，高強船板的質量和成本直接影響到造船和海工的成本。世界經濟危機爆發后，油價連連下跌，航海貨運受到巨大影響，造船行業受市場環境、接單量、開工率和利潤率等多方面影響，迎來了寒冬，船廠訂單和效益都下降到歷史最低點。迫于市場壓力，高強船板低成本生產工藝的開發對鋼鐵企業和船舶行業具有重要的經濟價值和實際意義。根據申請人檢索，專利1為一種高強度船用鋼板及其生產方法(申請號：200710192423.8)，通過成分設計和工藝優化提供一種F40高強船板生產方法；專利2提出一種屈服強度355MPa合金減量型船板鋼及其制備工藝(申請號：201110103197.8)，該鋼種化學成分減量，不含鉬、銅、鎳、鉻等貴重元素，采用控制軋制、控制冷卻(TMCP)工藝實現Nb-Ti微合金減量化，一定程度上降低生產成本，克服了現有技術中的不足。專利3提出一種DH36船體結構用鋼板及其低成本生產方法(申請號：201510081648.0)，通過低合金加入量和正火軋制工藝，生產焊接性能良好的船體結構用鋼板，其生產成本低，生產效率高，力學性能均勻穩定，焊接性能良好。專利4提出一種控軋高強度船板鋼及其生產方法(申請號：201610134021.1)，發明采用鋁和鈦作為細化晶粒元素、230mm厚度連鑄坯、控軋工藝生產355MPa級高強度船板，生產成本低。從成分設計上看，專利1采用鈮、鉬、鎳等貴重合金保證鋼板的低溫沖擊韌性和強度，成本相對較高，專利2和專利3均使用鈮、鈦和鋁合金元素，專利4采用鋁和鈦作為細化晶粒元素，成本相對較低，但需要鐵水預處理和真空處理，增加了生產成本。因此，對比以上各專利方法，無論在合金元素使用或生產工藝上均增加了生產成本，未涉及本專利方法中提到的低成本生產工藝。技術實現要素：本發明所要解決的技術問題是，如何在不采用Nb、V復合合金化，以及未經過鐵水預處理和真空處理爐，在降低了生產的合金成本的同時，也可生產出高屈服強度、高抗拉強度、高延伸率以及優良焊接性能的高強度船用鋼板。本發明解決以上技術問題的技術方案是：一種高強度船用鋼板的低成本生產工藝，生產厚度為6-40mm的高強度船用鋼板，高強度船用鋼板的化學成分質量百分比為：C0.12-0.18％，Si0.15-0.35％，Mn1.20-1.60％，P≤0.020％，S≤0.015％，Alt0.02-0.06％，Ti0.007-0.020％，余量為Fe和不可避免的雜質；生產工藝包括：高爐鐵水→轉爐冶煉→脫氧合金化→LF精煉→連鑄→鑄坯堆冷→加熱爐加熱→軋制→冷卻→檢驗入庫；其中，鐵水經轉爐冶煉和LF合金化處理后，N≤50ppm，將鋼水澆鑄成鑄坯，下線堆垛緩冷；加熱工序中，加熱時間為220-260min，均熱段溫度為1180-1230℃；加熱板坯出加熱爐，高壓水除鱗壓力為25Mpa，粗軋機進行大壓下，壓下量按≥30mm控制，終軋溫度為820-830℃，鋼板軋制后經過溫矯上冷床。本發明進一步限定的技術方案是：前述的高強度船用鋼板的低成本生產工藝，其中鑄坯低倍為中心偏析C1.0。本發明的有益效果是：本發明生產的高強度船用鋼板，最大生產厚度范圍為6-40mm，從成本看，采用碳和錳作為保證鋼種強度的主要元素，Al和Ti為細化晶粒元素，沒有采用傳統的Nb、V復合合金化，降低了生產的合金成本；從工藝流程看，主要采用轉爐冶煉、精煉爐處理和連鑄坯料冷卻成形，未經過鐵水預處理和真空處理爐；大大降低了生產成本。采用本發明方法生產的鋼板性能穩定，表面質量良好，晶粒度為8-9級，屈服強度為390-434Mpa，抗拉強度為521-560Mpa，延伸率≥24％。0度沖擊功平均值≥200J。在焊接熱輸入量為50KJ/cm時，焊接接頭的抗拉強度為525-550Mpa，斷口位于母材，焊縫中心、熔合線、熔合線外1cm、熔合線外2cm、熔合線外3cm的0度沖擊均值分別為：72J、154J、128J、123J、123J。鋼板母材和焊接接頭的力學性能均勻，良好，滿足船級社規范要求。本發明的高強度船用鋼板的低成本生產工藝通過成分設計、工藝控制優化等手段，提高鋼板的性能穩定性和焊接性能，在保證性能穩定的前提下有效降低船板合金成本。本方法適用于船舶工程用結構鋼
技術領域：
，能夠顯著提升船板產品的市場競爭力，對鋼鐵企業船板產品具有重要的經濟價值和實際意義。因此，本發明通過成分設計、工藝優化等手段提供一種高強度船用鋼板有低成本生產方法，采用碳和錳作為保證鋼種強度的主要元素，Al和Ti為細化晶粒元素，降低了生產的合金成本；從工藝流程看，主要采用轉爐冶煉、精煉爐處理和連鑄坯料冷卻成形，未經過鐵水預處理和真空處理爐；大大降低了生產成本，對船板產品質量提升和市場競爭力提升具有重要的經濟價值和實際意義。附圖說明圖1為本發明實施例1沖擊功韌脆轉變曲線圖。具體實施方式實施例1本實施例是一種高強度船用鋼板的低成本生產工藝，鋼板厚度為20mm，生產工藝流程為：高爐鐵水→轉爐冶煉→脫氧合金化→LF精煉→連鑄→鑄坯堆冷→加熱→軋制→冷卻→檢驗入庫。鋼板化學成分質量百分比為：C0.17％，Si0.25％，Mn1.50％，P0.015％，S0.010％，Alt0.030％，Ti0.015％，余量為Fe和不可避免的雜質。具體工藝為：鐵水經轉爐冶煉和LF合金化處理后，N為36ppm，將鋼水澆鑄成260mm厚鑄坯，下線堆垛緩冷，鑄坯低倍為中心偏析C1.0。板坯表檢合格后進入加熱爐，加熱時間為250min，均熱段溫度為1200-1210℃。加熱板坯出加熱爐，高壓水除鱗壓力為25Mpa，粗軋機進行大壓下，壓下量按≥30mm控制,中間坯厚度為50mm，終軋溫度為825℃，鋼板軋制后經過溫矯上冷床。本實施例生產的鋼板性能穩定，表面質量良好，晶粒度為8-9級，屈服強度為430-434Mpa，抗拉強度為558-560Mpa，延伸率≥24％,0度沖擊值≥200J，母材韌脆轉變曲線如圖1所示。表1實施例1鋼板的力學性能位置屈服，Mpa抗拉，Mpa延伸，％沖擊(0℃)，J頭部橫向43456124216/202/215尾部橫向43055825203/206/210表2實施例1鋼板焊接接頭的沖擊性能本實施例在焊接熱輸入量為30KJ/cm時，焊接接頭的抗拉強度為553-558Mpa，斷口位于母材，焊縫中心、熔合線、熔合線外1cm、熔合線外2cm、熔合線外3cm的0度沖擊均值≥72J,-20度沖擊均值≥72J，鋼板母材和焊接接頭的力學性能均勻，良好，滿足船級社規范要求。除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍。當前第1頁1 2 3