一种500MPa级工程结构用高性能特厚钢板及其制造方法
【专利摘要】本发明属于低合金钢及其生产工艺的【技术领域】，具体涉及一种500MPa级工程结构用高性能特厚钢板及其制造方法。该钢板包含的成分及其重量百分比为：C0.020%-0.070%、Si0.30%-0.60%、Mn1.35%-1.60%、P0.010%-0.020%、S≤0.005%、Nb0.030%-0.060%、Ti0.010%-0.030%、Als0.020%-0.050%、Cu0.35%-0.45%、Cr0.20%-0.40%、Ni0.30%-0.60%、Mo0.05%-0.10%；以及余量的Fe和不可避免的杂质，此外还满足焊接冷裂纹敏感性系数Pcm≤0.20%，ASTMG101-01耐腐蚀指数I＞6.0。采用低C，Cu-Ni-Cr-Mo-Nb-Ti成分体系，Nb-Ti复合添加比单独用V具有更强的细化晶粒作用，防止焊接热影响区（HAZ）晶粒长大，提高钢板基体和HAZ强韧性，也有助于提高焊接线能量。
【专利说明】ー种500MPa级工程结构用高性能特厚钢板及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于低合金钢及其生产エ艺的【技术领域】，具体涉及ー种500MPa级工程结构用高性能特厚钢板及其制造方法。
【背景技术】
[0002]大型工程结构向全焊接结构和高參数方向发展，结构的安全可靠性对钢材的强韧性、焊接性和抗震性能等提出了更高的要求，因此，国内外材料工作者提出了高性能钢(High Performance Steel)的概念。高性能钢材是指材料的某项或几项性能较传统钢材得到明显改善的钢材，除了具备较高強度外，钢材的焊接性能、低温韧性、耐腐蚀性能、屈強比和厚度方向性能有较大幅度提高。按我国钢材品种分类，一般称厚度大于60mm的中厚板为特厚板。高性能特厚钢板在高层建筑、大跨度公路和铁路桥梁、石油海洋平台等领域有迫切需求。
[0003]经检索，以下一些专利申请涉及工程结构用高性能特厚钢板及其制造方法，它们的化学成分、エ艺制度和力学性能见表I。
[0004]表I现有专利申请涉及的工程结构用高性能钢具体情况
【权利要求】
1.ー种500MPa级工程结构用高性能特厚钢板，该钢板包含的成分及其重量百分比为:C 0.020%-0.070%、Si 0.30%-0.60%、Mn 1.35%-1.60%、P 0.010%-0.020%、S ≤ 0.005%、Nb 0.030%-0.060%, Ti 0.010%-0.030%, Als 0.020%-0.050%, Cu 0.35%-0.45%, Cr0.20%-0.40%、Ni 0.30%-0.60%、Mo 0.05%-0.10% ；以及余量的Fe和不可避免的杂质，此外还满足焊接冷裂纹敏感性系数Pcm ≤ 0.20%, ASTM G101-01耐腐蚀指数I > 6.0。
2.根据权利要求1所述的500MPa级工程结构用高性能特厚钢板，包含的成分及其重量百分比为:C 0.020%-0.060%、Si 0.30%-0.50%、Mn 1.40%-1.60%、P 0.010%-0.020%、S≤0.005%,Nb 0.040%-0.060%,Ti 0.015%-0.030%、Als 0.020%-0.050%,Cu 0.35%-0.45%、Cr 0.20%-0.40%、Ni 0.40%-0.60%、Mo 0.05%-0.10% ；以及余量的 Fe 和不可避免的杂质。
3.根据权利要求2所述的500MPa级工程结构用高性能特厚钢板，包含的成分及其重量百分比为:c 0.030%-0.050%、Si 0.30%-0.40%、Mn 1.40%-1.50%、P 0.010%-0.015%、S≤0.002%,Nb 0.040%-0.050%,Ti 0.015%-0.020%、Als 0.020%-0.030%,Cu 0.35%-0.40%、Cr 0.25%-0.35%、Ni 0.45%-0.55%、Mo 0.07%-0.10% ;以及余量的 Fe 和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1或2或3所述的500MPa级工程结构用高性能特厚钢板，所述的钢板厚度为60mm-100mm。
5.如权利要求1所述的500MPa级工程结构用高性能特厚钢板的制造方法，包括炼钢エ序和轧钢エ序，エ艺步骤依次为:铁水预处理、转炉冶炼、LF/RH联合精炼、连铸、铸坯缓冷、板坯加热、轧制、冷却、检查检验、入库；采用洁净钢冶炼连铸エ艺，利用铁水预处理、顶底复吹转炉、LF/RH、中间包各冶金设备功能，全流程控制S、H、N有害杂质含量；连铸机投用凝固末端动态轻压下、铸坯缓冷エ艺技术措施保证铸坯低倍组织。
6.根据权利要求5所述的500MPa级工程结构用高性能特厚钢板的制造方法，具体步骤如下: 炼钢エ序: 铁水采用脱硫预处理，顶底复吹转炉冶炼； 所述LF/RH联合精炼エ序中，LF钢水出站[S] ≤ 0.0050%, RH真空度IOOPa以下的处理时间10-15min, RH出站钢水[H]≤0.0002%, RH出站钢水[S]≤0.0020% ； 连铸中间包采用碱性覆盖剂，结晶器采用低碳微合金保护渣，全程采用钢包加盖、钢包保护套筒、中包浸入式水口保护浇注，控制连铸过程增N不大于0.0003% ； 连铸机切割后的铸坯入缓冷坑缓冷，铸坯入坑温度500-900°C，缓冷时间48h-72h，出坑温度 200-300°C ； 轧钢エ序:采用在线TMCPエ艺技术，轧后无需热处理； 为保证合金元素的充分固溶，防止奥氏体晶粒过分长大，铸坯加热温度控制在1200-1250°C ； 采用两阶段轧制，粗轧开轧温度范围1050-1150°C，在奥氏体再结晶温度范围完成第一阶段轧制，累计压下量60-65%;第二阶段精轧在奥氏体未再结晶温度范围内轧制，精轧开轧温度850-920°C，终轧温度800-830°C ； 所述冷却エ序中，采用MULPIC快速水冷，冷却速度5-15°C /S，终冷温度200-350°C。
7.根据权利要求6所述的500MPa级工程结构用高性能特厚钢板的制造方法，其特征在于，炼钢エ序中，铸坯入坑温度700-800°C，缓冷时间60h-72h，出坑温度230-300°C。
8.根据权利要求6所述的500MPa级工程结构用高性能特厚钢板的制造方法，其特征在于，轧钢エ序中MULPIC水·冷冷却速度7-10°C /S，终冷温度250-350°C。
【文档编号】C22C33/04GK103436811SQ201310437649
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】周兰聚, 孙卫华, 刘晓东, 贾慧领, 胡淑娥, 侯东华, 宋国栋, 谢晖, 王勇 申请人:济钢集团有限公司