本發明屬于超高強度海工鋼熱處理技術領域，具體涉及一種F級超高強海洋工程用特厚板的淬火工藝。
背景技術：
超高強海洋工程用鋼一般用于建造海洋平臺、石油鉆井平臺、自升式海洋平臺樁腿等大型海洋鋼結構件，必須具有高強度、高韌性、抗疲勞、抗層狀撕裂、良好的焊接性、耐海水腐蝕以及良好的冷加工性等性能。超高強海洋工程用特厚板一般采用調質狀態交貨，保證高強度和優異低溫性能。
調質態交貨的超高強海洋工程用鋼，尤其是厚度在100mm以上的特厚鋼板，通常存在由于心部冷速降低，導致心部淬透性差，而生成貝氏體甚至珠光體組織引起強度降低、韌性惡化的問題。在傳統的淬火工藝下，為了提高心部冷速常采用大水量淬火工藝，提高過冷度和冷速，但是采用這種方式提高心部冷速的能力是極其有限的。同時，若盲目增大淬火水量，提高過冷度和冷速，雖然可實現特厚板1/4位置和心部強韌性匹配，卻會出現鋼板表面沖擊韌性反常降低的情況，難以滿足F級超高強海洋工程用特厚板的要求。例如現有文獻（Ni-Cr-Mo-B超厚鋼板表面低碳回火馬氏體組織的韌性研究，金屬學報，2012、海洋工程用低合金高強度超厚鋼板的淬透性與強韌性研究，博士論文，2013、等）指出。
在較大的水量下，若淬火水冷工藝設置不合理，鋼板表面冷卻速度不均勻而引起組織不均勻會產生嚴重的板形問題如瓢曲和扣翹等，甚至出現卡鋼等生產事故， 嚴重影響鋼板質量和使用性能。
現有專利（CN103333996A）一種超高強度海工鋼E690特厚鋼板的淬火工藝，提高板形合格率達到95%以上，但是該方法僅適用于厚度為80mm以上的E690，不能滿足F級的要求。
現有專利（CN102061373A）一種提高高強度特厚板力學性能的熱處理工藝，改善正火高強度特厚板的力學性能、提高特厚板正火的合格率,但是該熱處理方式屬于正火，與本發明涉及的F級超高強海洋工程用特厚板的淬火工藝無關。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是：如何有效提高F級超高強度海洋工程用特厚板的心部淬透性、沿板厚方向的組織均勻性，保證鋼板強度和低溫沖擊韌性，避免采用傳統淬火工藝引起的表面晶粒粗化和瓢曲、扣翹等板形問題。
本發明解決以上技術問題的技術方案是：
一種F級超高強海洋工程用特厚板的淬火工藝，淬火溫度為Ac3+(10-50)℃，其中Ac3為亞共析鋼加熱時，鐵素體完全轉變為奧氏體的溫度；淬火速度為0.035-0.050m/s，淬火后溫度≤50℃，淬火冷速為20-35℃/s，淬火總水量為15000-18000m3/h，水比為1.10-1.35；淬火冷卻水高壓段為2組縫隙噴嘴加5組高密噴嘴，冷卻水壓力為0.7-0.8MPa，淬火冷卻水低壓段為12組高密噴嘴，冷卻水壓力為0.3-0.4MPa。
本發明淬火工藝所起的作用是：采用高壓段加低壓段冷卻，高壓段打破鋼板表面氣膜，迅速降低表面溫度，低壓段減小表面過冷度，同時帶走心部熱量，持續降溫。嚴格控制水比和水嘴分布，保證鋼板上下表面、板寬方向以及沿鋼板軋制方向的冷卻均勻性。通過提高淬火總水量和降低淬火速度增加擺動次數，提高冷卻能力；可有效提高F級超高強度海洋工程用特厚板的心部淬透性、沿板厚方向的組織均勻性，保證鋼板強度和低溫沖擊韌性，避免采用傳統淬火工藝引起的表面晶粒粗化和瓢曲、扣翹等板形問題。
本發明進一步限定的技術方案是：
前述的F級超高強海洋工程用特厚板的淬火工藝，淬火工藝采用擺動方式通過，鋼板擺動次數為（3-5）次。
前述的F級超高強海洋工程用特厚板的淬火工藝，F級海洋工程用特厚鋼板屈服強度為≥（460-690）MPa，厚度規格為（100-120）mm。
本發明的有益效果是：本發明的F級超高強海洋工程用特厚鋼板的淬火水冷控制工藝，通過控制淬火溫度、淬火速度、淬火總水量、淬火水比、淬火冷卻水噴嘴和水壓等，可有效提高F級超高強度海洋工程用特厚板的心部淬透性、沿板厚方向的組織均勻性，保證鋼板強度和低溫沖擊韌性，避免采用傳統淬火工藝引起的表面晶粒粗化和瓢曲、扣翹等板形問題。
具體實施方式
實施例1
本實施例是一種F級超高強海洋工程用特厚鋼板的淬火水冷控制工藝，采用的F級海洋工程用特厚板F460，板厚100mm，是采用320mm厚鑄坯軋制而成。
采用淬火水冷控制工藝：淬火溫度為（Ac3+50）℃（其中Ac3為亞共析鋼加熱時，鐵素體完全轉變為奧氏體的溫度），淬火速度為0.050m/s，淬火后溫度≤50℃，淬火冷速為20℃，淬火總水量為15000m3/h，水比為1.35，淬火冷卻水高壓段為2組縫隙噴嘴加5組高密噴嘴，冷卻水壓力為0.8MPa，低壓段段為12組高密噴嘴冷卻水壓力為0.3MPa。采用擺動方式通過，鋼板擺動次數為3次。本實施例所制造的100mm F460強度、韌性、塑性均滿足船級社和GB 712-2011的要求，同時鋼板表面和心部沖擊韌性均滿足F級要求，鋼板不平度為3mm/m。
實施例2
本實施例是一種F級超高強海洋工程用特厚鋼板的淬火水冷控制工藝，采用的F級海洋工程用特厚板F690，板厚105mm，是采用420mm厚鑄坯軋制而成。
采用淬火水冷控制工藝：淬火溫度為（Ac3+10）℃（其中Ac3為亞共析鋼加熱時，鐵素體完全轉變為奧氏體的溫度），淬火速度為0.035m/s，淬火后溫度≤50℃，淬火冷速為35℃/s，淬火總水量為17500m3/h，水比為1.15，淬火冷卻水高壓段為2組縫隙噴嘴加5組高密噴嘴，冷卻水壓力為0.7MPa，低壓段段為12組高密噴嘴冷卻水壓力為0.4MPa。采用擺動方式通過，鋼板擺動次數為4次。本實施例所制造的105mm F690強度、韌性、塑性均滿足船級社和GB 712-2011的要求，同時鋼板表面和心部沖擊韌性均滿足F級要求，鋼板不平度為3mm/m。
實施例3
本實施例是一種F級超高強海洋工程用特厚鋼板的淬火水冷控制工藝，采用的F級海洋工程用特厚板F690，板厚120mm，是采用420mm厚鑄坯軋制而成。
采用淬火水冷控制工藝：淬火溫度為（Ac3+30）℃（其中Ac3為亞共析鋼加熱時，鐵素體完全轉變為奧氏體的溫度），淬火速度為0.035m/s，淬火后溫度≤50℃，淬火冷速為30℃/s，淬火總水量為18000m3/h，水比為1.10，淬火冷卻水高壓段為2組縫隙噴嘴加5組高密噴嘴，冷卻水壓力為0.8MPa，低壓段段為12組高密噴嘴冷卻水壓力為0.4MPa。采用擺動方式通過，鋼板擺動次數為5次。本實施例所制造的120mm F690強度、韌性、塑性均滿足船級社和GB 712-2011的要求，同時鋼板表面和心部沖擊韌性均滿足F級要求，鋼板不平度為4mm/m。
由于采用上述技術方案，本具體實施方式制造的F級超高強海洋工程用特厚鋼板，塑性均滿足船級社和GB 712-2011的要求，同時鋼板表面和心部沖擊韌性均滿足F級要求，
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。