一种高性能耐海洋气候钢板及其制造方法

一种高性能耐海洋气候钢板及其制造方法
【专利摘要】一种高性能耐海洋气候钢板及其制造方法，其成分重量百分比为：C0.040～0.080％、Si≤0.30％、Mn0.40～0.80％、P≤0.015％、S≤0.003％、Cu0.15～0.45％、Ni1.25～1.85％、Mo0.15～0.45％、Ti0.007～0.013％、Nb0.015～0.030％、Als0.035～0.065％、N≤0.0050％、Ca0.001～0.004％、其余为Fe和不可避免的夹杂。本发明采用超低C－低Mn－高Als－低N－(Cu+高Ni)合金化－Nb微合金化－超微Ti处理的低合金耐候钢成分体系，控制耐海洋大气腐蚀参数η≥1.36、(％Ni)×(％Mo)≥0.27、Ceq≤0.42％、Ca处理且Ca/S比控制在1.0～3.0之间及Ca×S0.28≤1.0×10－3，采用TMCP工艺，获得优良强韧性、强塑性匹配、低屈强比、耐海洋大气腐蚀特性、可大热输入焊接及抗疲劳性能的耐海洋大气钢板。
【专利说明】一种高性能耐海洋气候钢板及其制造方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及低碳（高强度）低合金钢及其制造方法，特别涉及一种高性能耐海洋 气候钢板及其制造方法，该耐海洋气候钢板屈服强度> 355MPa、抗拉强度> 490MPa、屈强 比<0.80、-40°C的Charpy横向冲击功（单个值）彡100J、可大线能量焊接，大热输入焊接 热影响区_40°C的Charpy冲击功（单个值）彡100J，主要用于无涂装滨海桥梁、海洋平台、 海洋风塔结构等。

【背景技术】
[0002] 众所周知，低碳（高强度）低合金钢是最重要工程结构材料之一，广泛应用于石油 天然气管线、海洋平台、船舶制造、桥梁结构、锅炉压力容器、建筑结构、汽车工业、铁路运输 及机械制造之中。低碳（高强度）低合金钢性能取决于其化学成分、制造过程的工艺制度， 其中强度、韧性和焊接性是低碳（高强度）低合金钢最重要的性能，它最终决定于成品钢材 的显微组织状态。随着科技不断地向前发展，人们对钢的强韧性、焊接性提出更高的要求， 即在维持较低制造成本的同时大幅度地提高钢板的综合机械性能和使用性能，以减少钢材 的用量而节约成本，减轻钢构件自身重量、稳定性和安全性。目前世界范围内掀起了发展新 一代高性能钢铁材料的研究高潮，通过合金组合设计、革新控轧/TMCP技术及热处理工艺 获得更好的显微组织匹配，从而使钢板得到更优良强韧性、强塑性匹配、低屈强比、耐（海 洋、酸性、碱性等）大气腐蚀性、更优良的焊接性及抗疲劳性能；本发明钢板正是采用上述 技术，低成本地开发出综合力学性能、焊接性能均优异的耐候建筑结构用厚钢板。
[0003] 现有技术制造耐大气腐蚀焊接结构用厚钢板时，一般要在钢中添加一定量的P、 Ni、Cu、Cr等耐候性合金元素，目的是在钢板表面形成一层致密的非晶保护膜，阻止空气进 入钢板内部，达到耐大气腐蚀作用（【西山纪念技术讲座】159-160, P84?P85);由此带来 母材钢板韧性和焊接性较差，尤其焊接接头的熔合线与热影响区冲击韧性很差。为此日本 采用低C含量成分设计，添加微合金元素 Ti、Nb，结合控制轧制工艺，使钢板焊接性与低温 韧性得到大幅度提高。（【制铁研究】，1982，V〇l. 309，P98 ;R&D神户制钢技报，1988，V〇l. 38， P97);为开发寒冷地区使用的耐候钢，日本采用低C 一高A1 -低N -微Ti处理成分设计 技术，结合控制轧制工艺成功生产出满足一 40°C低温韧性耐候钢板。（【铁i钢】，1985， Vol. 71)，S593,但是这些钢板均只能耐普通大气腐蚀，不能耐氯离子浓度很高的海洋大气 腐蚀。（【西山纪念技术讲座】86-87，Ρ11 ;建设省土木研究所，钢材俱乐部（社），日本桥梁 建设协会（社），与耐候钢适用桥梁相关的共同研究报告书（XX)，1993)。
[0004] 中国专利ZL200910048288. 9公开的"一种高性能耐候建筑结构用钢及其制造方 法"及中国专利ZL200910196233. 2公开的"60公斤级高性能耐候钢板及其制造方法"均为 耐普通大气腐蚀钢，这种钢板不能承受海洋大气环境氯离子侵蚀。
[0005] 同时大量专利文献只是说明如何实现母材钢板的低温韧性，对于如何在焊接条件 下，获得优良的热影响区（HAZ)低温韧性说明得较少，尤其采用大热输入焊接时如何保证 热影响区（HAZ)的低温韧性少之又少。如日本专利昭63 - 93845、昭63 - 79921、昭60 - 258410、特平开 4 - 285119、特平开 4 - 308035、平 3 - 264614、平 2 - 250917、平 4 - 143246 以及美国专利 US Patent4855106、US Patent5183198、US Patent4137104。


【发明内容】

[0006] 本发明的目的在于提供一种高性能耐海洋气候钢板及其制造方法，该耐海洋气候 钢板屈服强度彡355MPa、抗拉强度彡490MPa、屈强比彡0. 80、-40°C的Charpy横向冲击功 (单个值）> 100J、可大线能量焊接耐海洋大气结构用钢板【大热输入焊接热影响区_40°C 的Charpy冲击功（单个值）> 100J】，主要用于无涂装滨海桥梁、海洋平台、海洋风塔结构 等。
[0007] 为达到上述目的，本发明的技术方案是：
[0008] 可大热输入焊接的耐海洋大气腐蚀钢板是厚板产品中难度最大的品种之一，其原 因是该类钢板不仅要求超低C、低碳当量Ceq、高韧性、低屈强比、优良耐海洋大气腐蚀特性 及抗疲劳性能，而且钢板还要能够承受大热输入焊接，焊接热影响区低温冲击韧性优良、焊 接接头也要具有优良的耐海洋大气腐蚀特性；但是这些性能要求很难同时满足。
[0009] 超低C、低碳当量Ceq、耐海洋大气腐蚀特性与高韧性、低屈强比、焊接性之间在成 分设计和工艺设计上相互冲突，很难调和，即降低C含量、碳当量Ceq的同时，很难实现厚钢 板的高强度、低屈强比；在提高耐海洋大气腐蚀特性、强度的同时，很难实现钢板优良的焊 接性和低屈强比；如何平衡强度、低温韧性、低屈强比、焊接性及耐海洋大气腐蚀特性是本 发明产品最大的难点之一，也是关键核心技术。
[0010] 因此本发明在关键技术路线、成分和工艺设计上，综合了影响钢板高强韧性、低屈 强比、焊接性及耐海洋大气腐蚀特性的关键因素，创造性地采用超低C 一低Μη -高Als - 低N -（Cu+高Ni)合金化一 Nb微合金化一超微Ti处理的低合金耐候钢成分体系作为 基础，适当提高钢中酸溶Als含量并控制其范围，控制耐海洋大气腐蚀参数η > 1.36、 (% Ni) X (% Mo)彡0· 27、Ceq彡0· 42%、Ca处理且Ca/S比控制在1. 0?3. 0之间及 CaXS°_28彡1.0父1〇-3，采用特殊的了1?^工艺，获得优良强韧性、强塑性匹配、低屈强比、耐 海洋大气腐蚀特性、可大热输入焊接及抗疲劳性能的耐海洋大气钢板，特别适宜于无涂装 滨海桥梁、海洋平台、海洋风塔结构等，并且能够实现低成本稳定批量工业化生产。
[0011] 具体的，本发明的一种高性能耐海洋气候钢板，其成分重量百分比为：
[0012] C:0.040%? 0.080%
[0013] Si 0. 30%
[0014] Mn :0· 40%?0· 80%
[0015] P 0. 015%
[0016] S 0. 003%
[0017] Cu :0· 15%?0· 45%
[0018] Ni :1· 25%?1. 85%
[0019] Mo :0· 15%?0· 45%
[0020] Ti:0.007%?0.013%
[0021] Nb:0.015%? 0.030%
[0022] Als :0· 035%?0· 065%
[0023] K 0.0050%
[0024] Ca:0.001%? 0.004%
[0025] 其余为Fe和不可避免的夹杂；且上述元素含量必须同时满足如下关系：
[0026] 耐海洋大气腐蚀参数η彡1. 36,其中：
[0027] n = 1/{(1. 0-0. 16[% C]) (1. 0+0. 05[% Si]) (1. 0+0. 016[% Mn]) (1. 〇-〇. 5[% P]) (1. 0+0. 19[ % S]) (1. 0-0. 10[ % Cu]) (1. 0-0. 12[ % Ni]) (1. 〇-〇. 30[ % Mo]) (1. 0-1. 7[% Ti])}；
[0028] (% Ni) X (% Mo) ^ 0. 27 ；
[0029] Ceq 彡 0· 42%，且，C 彡 0· 07%，其中，
[0030] Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15 ；
[0031] Ca/S 在 1.0 ?3.0 之间，且 CaXS〇·28 彡 1.0X10 -3;
[0032] 获得的钢板组织是均匀细小铁素体+珠光体（正火轧制型）/均匀细小铁素体+ 贝氏体，钢板铁素体晶粒度小于9. 0级。
[0033] 众所周知，碳对钢板低温冲击韧性、焊接性影响很大，从改善钢板的低温冲击韧性 及焊接性角度，希望钢中C含量比较低为宜；但从钢板的强度，更重要的从正火轧制、TMCP 过程显微组织控制、降低屈强比的角度，C含量不宜过低，过低C含量不仅导致奥氏体晶界 迁移率高，这给TMCP过程均匀细化组织带来较大问题，易形成混晶组织，而且造成屈强比 升高；同时过低C含量还造成晶界结合力降低，导致钢板低温冲击韧性低下、焊接热影响区 低温冲击韧性劣化；C含量高于0. 08%时，不仅钢水凝固进入包晶反应区、导致板坯内部偏 析、表面裂纹形成的几率增加，更重要的是劣化钢板的焊接性和抗疲劳性能；综合以上的因 素，C的含量控制在0. 04%?0. 08%之间。
[0034] Si促进钢水脱氧并能够提高钢板强度，但是采用A1脱氧的钢水，Si的脱氧作用不 大，Si虽然能够提高钢板的强度，但是Si严重损害钢板的低温韧性和焊接性，尤其在大热 输入焊接条件下，Si不仅促进Μ-A岛形成，而且形成的Μ-A岛尺寸大、分布不均匀，严重损 害焊接热影响区（HAZ)的低温韧性和抗疲劳性能，因此钢中的Si含量应尽可能控制得低， 考虑到炼钢过程的经济性和可操作性，Si含量控制在< 0. 30%。
[0035] Mn作为合金元素在钢板中除提高强度和改善韧性外，还具有扩大奥氏体相区，降 低ACl、Ac3、Ar^ Ar3点温度，细化铁素体晶粒之作用；加入过多Mn会增加钢板内部偏析程 度，降低钢板力学性能的均匀性和低温韧性；并且提高钢板的淬硬性，影响钢板大线能量焊 接性。而小热输入焊接时，焊接热影响区易形成脆硬组织如马氏体、上贝氏体；其次，Mn含 量过高将导致钢板屈强比升高；更重要的是Mn含量比较高时，钢板耐海洋大气腐蚀特性急 剧恶化，因此钢板Mn含量应控制在较低水平；综合考虑上述因素，Mn含量控制在0. 40 %? 0. 80%之间。
[0036] P虽然具有改善钢板耐海洋大气腐蚀之作用，但P对钢板的低温冲击韧性、焊接性 具有巨大的损害作用，因此不能采用P来改善钢板耐海洋大气腐蚀；因此钢中P含量希望越 低越好，但考虑到炼钢条件、炼钢成本、炼钢厂内物流顺畅，要求P含量控制在< 0. 015%。
[0037] S作为钢中有害夹杂对钢板的低温韧性（尤其横向低温韧性）、耐海洋大气腐蚀特 性损害作用很大，此外s在钢中与Mn结合，形成MnS夹杂物，在热轧过程中，MnS的可塑性 使MnS沿轧向延伸，形成沿轧向MnS夹杂物带，严重损害钢板的横向低温冲击韧性、Z向性 能和焊接性，同时S还是热轧过程中产生热脆性的主要元素；希望越低越好，但考虑到炼钢 条件、炼钢成本、炼钢厂内物流顺畅原则，要求S含量控制在< 0.003%。
[0038] 对于耐海洋大气腐蚀特性钢板而言，添加一定数量的Cu是必不可少的；此外，Cu 作为奥氏体稳定化元素，可以同时提高钢板强度且对钢板低温韧性影响较小；但加入过多 的Cu时，在热轧和正火处理过程中，将发生细小弥散的ε -Cu沉淀（Cu在铁素体中固溶度 约0. 45%左右），损害钢板的低温韧性，同时还可能造成铜脆；但如果加入Cu含量过少，达 不到无涂装耐海洋大气腐蚀的作用，因此Cu含量控制在0. 15%?0. 45%之间。
[0039] Ni是改善钢板耐海洋大气腐蚀特性关键合金元素之一，在钢中添加一定数量的 Ni元素，可以促使钢板表面形成稳定的、致密的、抗氯离子侵蚀剥落的非晶层，抑制氯离子、 氧原子的通透性，改善钢板耐海洋大气腐蚀特性；其次，高pH值的非晶氧化非晶层，抑制电 化学反应，改善钢板耐海洋大气腐蚀特性；此外，Ni是钢板获得优良低温韧性不可缺少的 合金元素；因此从理论上讲，钢中Ni含量在一定范围内越高越好，但是Ni是一种很贵的合 金元素，从低成本批量生产角度，适宜的加入量为1. 25%?1. 85%。
[0040] Mo可以大幅度提高致密的、抗氯离子侵蚀剥落非晶层的稳定性，向钢中添加 Mo元 素，促使非晶层中形成Μο〇Λ离子，极大地抑制氯离子通透性，提高抗氯离子侵蚀的特性，因 此Mo对于钢板耐海洋大气腐蚀特性不可欠缺；但是当Mo添加过多时，不仅严重损害钢板的 延伸率、低温韧性、大热输入焊接性，而且增加钢板生产成本；因此钢中Mo适宜添加范围为 0. 15%?0. 45%。
[0041] N的控制范围与Ti的控制范围相对应，对于改善钢板焊接性能，Ti/N在2. 0?4. 0 之间最佳。N含量过低，生成TiN粒子数量少、尺寸大，不能起到改善钢的焊接性的作用，反 而对焊接性有害；但是N含量过高时，钢中自由[N]增加，尤其大热输入焊接条件下热影响 区（HAZ)自由[N]含量急剧增加，严重损害HAZ低温韧性，恶化钢的焊接性。因此N含量控 制在< 0· 0050%。
[0042] 钢中加入微量的Ti目的是与钢中N结合，生成稳定性很高的TiN粒子，抑制焊接 HAZ区奥氏体晶粒长大和改变二次相变产物，改善大热输入焊接HAZ的低温韧性。钢中添 加的Ti含量要与钢中的N含量匹配，匹配的原则是TiN不能在液态钢水中析出而必须在固 相中析出；因此TiN的析出温度必须确保低于1400°C，根据log[Ti] [N] = - 16192/T+4. 72 可以确定Ti的加入量。当加入Ti含量过少（〈0.007% )，形成TiN粒子数量不足，不足以 抑制HAZ的奥氏体晶粒长大和改变二次相变产物而改善大线能量焊接HAZ的低温韧性；力口 入Ti含量过多（>0.013%)时，TiN析出温度超过1400°C，部分TiN颗粒在钢液凝固过程 中析出大尺寸的TiN粒子，这种大尺寸TiN粒子不但不能抑制HAZ的奥氏体晶粒长大，反而 成为裂纹萌生的起始点；因此Ti含量的最佳控制范围为0. 007%?0. 013%。
[0043] 钢板中的Als能够固定钢中的自由[N]，降低焊接热影响区（HAZ)自由[N]，促进 铁素体在焊接冷却循环中析出（先期析出的A1N可作为铁素体的形核位置，细化HAZ的显 微组织），改善大热输入焊接HAZ的低温冲击韧性作用；但钢中加入过量的Als不但会在钢 中形成大量弥散的针状A1 203夹杂物，损害钢板低温冲击韧性和焊接性，根据钢板成分体系 分析，最佳Als含量控制在0. 035%?0. 065%之间。
[0044] 钢中添加微量的Nb元素目的是进行未再结晶控制轧制、提高正火轧制、TMCP钢板 强度，当Nb添加量低于0. 015%时，除不能有效发挥的未再结晶区、两相区控轧作用之外， 对TMCP钢板强化能力也不足；当Nb添加量超过0. 030%时，大热输入焊接条件下诱发上贝 氏体（Bu)形成和Nb(C，N)二次析出脆化作用，严重损害大热输入焊接热影响区（HAZ)的低 温韧性，因此Nb含量控制在0. 015%?0. 030%之间，获得最佳的控轧效果、实现TMCP钢板 强韧化的同时，又不损害大热输入焊接HAZ的韧性。
[0045] 对钢进行Ca处理，一方面可以纯净钢液，另一方面对钢中硫化物进行变性处理， 使之变成不可变形的、稳定细小的球状硫化物，抑制S的热脆性、提高钢板冲击韧性和Z向 性能、改善钢板冲击韧性的各向异性。Ca加入量的多少，取决于钢中S含量的高低，Ca加入 量过低，处理效果不大；Ca加入量过高，形成Ca(0，S)尺寸过大，脆性也增大，可成为断裂 裂纹起始点，降低钢的低温韧性，同时还降低钢质纯净度、污染钢液，因此Ca含量的控制范 围为 0· 001%?0· 004%。
[0046] 特别是，上述元素含量必须同时满足如下关系：
[0047] 耐海洋大气腐蚀参数η彡1. 36,其中：
[0048] n = 1/{(1. 0-0. 16[% C]) (1. 0+0. 05[% Si]) (1. 0+0. 016[% Mn]) (1. 〇-〇. 5[% P]) (1. 0+0. 19[ % S]) (1. 0-0. 10[ % Cu]) (1. 0-0. 12[ % Ni]) (1. 〇-〇. 30[ % Mo]) (1. 0-1. 7[% Ti])}，确保钢板具有优良的耐海洋大气腐蚀特性。
[0049] (% Ni) X (% Mo)彡0· 27,保证钢板表面形成稳定致密的、抗氯离子侵蚀剥落的非 晶层，且由于Ni、Mo复合叠加作用，进一步提高非晶层稳定性与致密性，且高浓度Μο〇Λ离 子阻碍氯离子通透性，改善了钢板耐海洋大气腐蚀特性。
[0050] Ceq 彡 0· 42%且 C 彡 0· 07%，其中 Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15,确保 钢板具有优良的焊接性，钢板可以承受大热输入焊接，焊接热影响区低温韧性优良；
[0051] Ca/S在1. 0?3. 0之间且CaXS°_28彡1. 0X 10 -3,确保硫化球化且夹杂物对低温 韧性和焊接性影响降低到最小的同时，Ca(0, S)粒子均匀细小分布在钢中，抑制大热输入焊 接热影响区晶粒长大，改善焊接热影响区低温韧性。
[0052] 根据本发明钢板组织是均匀细小铁素体+珠光体（正火轧制型）/均匀细小铁素 体+贝氏体（TMCP型），钢板铁素体晶粒度小于9. 0级，实现钢板的强度、低温韧性、低屈强 t匕、耐海洋大气腐蚀性、大热输入焊接性及抗疲劳性能。
[0053] 本发明的高性能耐海洋气候钢板的制造方法，其包括如下步骤：
[0054] 1)冶炼、铸造
[0055] 按上述权利要求1的成分冶炼、连铸成坯；连铸工艺采用轻压下技术，连铸轻压下 率控制在2%?6%之间，中间包浇注温度在1540?1560°C之间，拉坯速度0.6?1.0m/ min ；
[0056] 2)板述加热，加热温度1050?1130°(：,板述出炉后采用高压水除鳞，除鳞不尽可 反复除鳞；
[0057] 3)车L制
[0058] 第一阶段为普通轧制，采用大轧制道次压下率进行连续轧制，确保形变金属发生 动态/静态再结晶，细化奥氏体晶粒；
[0059] 第二阶段采用奥氏体单相区控制轧制，控轧开轧温度800°C?880°C，乳制道次压 下率彡8%，累计压下率彡50%，终轧温度780°C?840°C ;
[0060] 4)冷却
[0061] 控轧结束后，板厚< 50mm的钢板自然空冷至室温；板厚> 50mm的钢板进行加速冷 却；钢板开冷温度终轧温度760?800°C，冷却速度彡5°C /s，停冷温度为450?550°C，随 后钢板自然空冷至室温。
[0062] 本发明的有益效果：
[0063] 本发明采用合金元素组合设计与正火轧制或TMCP工艺相结合，最大限度地提高 了合金元素 Cu、Ni改善耐海洋大气腐蚀性及综合力学性能（尤其强度、低温韧性及大热输 入焊接性）的潜能，降低了吨钢贵重合金元素 Cu、Ni的用量；而且，用正火轧制或TMCP工艺 代替离线热处理工艺，减少了制造工序，缩短制造周期；钢板获得了优良强度、低温韧性、低 屈强比、耐海洋大气腐蚀性、大热输入焊接性及抗疲劳性能，特别适宜于用做无涂装滨海桥 梁、海洋平台、海洋风塔结构等，并且能够实现低成本稳定批量工业化生产；本发明不仅降 低贵重资源消耗，降低制造成本，缩短了制造周期，也降低了生产组织难度（Cu、Ni元素含 量较高的钢板，连铸坯表面质量较差，一般均需要下线进行表面清理，有时还需要进行表面 着色渗透检查即所谓PT检查），同时还消除了大量含Cu、Ni的废钢回收的困难，实现制造 过程的绿色环保。

【专利附图】

【附图说明】
[0064] 图1为本发明钢实施例E的显微组织（1/4厚度处）照片。

【具体实施方式】
[0065] 下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明。
[0066] 表1所不为本发明钢实施例的成分，表2、表3为本发明实施例的制造工艺，表4为 本发明实施例钢的性能。
[0067] 本发明实施例制造工艺流程为：TDS铁水深度脱硫一转炉冶炼一LF - RH (喂Si - Ca丝）一连铸（采用轻压下工艺）一板坯下线精整一板坯定尺火切一加热一正火轧制或 TMCP -钢板自然空冷一AUT/MUT -钢板切边、切头尾一取样与性能验测一切定尺钢板一表 面质量和外观尺寸、标识及检测一出厂。
[0068] 由图1可以看出，本发明钢实施例E的显微组织为均匀细小铁素体+弥散分布贝 氏体，钢板的铁素体晶粒度达到10级。
[0069] 根据本发明钢板技术特点，本发明通过合理的合金元素的组合设计与正火轧制或 TMCP工艺相结合，钢板即可获得高强度、优良的低温韧性、低屈强比、优良的耐海洋大气腐 蚀性、可大热输入焊接性及抗疲劳性能，因而提高构件安全可靠性、节约了用户构件制造的 成本、缩短了用户构件制造的时间、大大降低了用户维护使用成本、延长了构件服役周期， 为用户创造了巨大的价值，因而此类钢板是高附加值、绿色环保性的产品；由于本发明钢板 生产过程中不需要添加任何设备，制造工艺简洁、生产过程控制容易，因此制造成本低廉， 具有很高性价比和市场竞争力；且技术适应性强，可以向所有具有高刚度轧机、加速冷却设 备的厚板生产厂家推广，具有很强的商业推广性，具有较高的技术贸易价值。
[0070] 随着我国经济持续发展，海洋开发与海洋工程建设工程量越来越大，绿色环保性 材料作为国家重点推广项目越来越受到重视，环保硬性约束指标将逐渐扩展到基础设施工 程项目，作为绿色环保型高性能耐海洋大气腐蚀钢板具有广阔的市场前景。目前宝钢股份 厚板厂已成功采用本发明试制出综合性能优良的耐海洋大气腐蚀钢板，该产品获得上海市 政工程设计研究院认可，准备试用于浙江宁波春晓跨海大桥。
[0071] 表1 单位：重量百分比

【权利要求】
1. 一种高性能耐海洋气候钢板，其成分重量百分比为： C:0.040%? 0.080% Si 0. 30% Μη :0. 40%?0. 80% Ρ 0. 015% S 0. 003% Cu :0. 15%?0. 45% Ni :1. 25%?1. 85% Mo :0. 15%?0. 45% Ti :0. 007%?0. 013% Nb :0. 015%?0. 030% Als :0. 035%?0. 065% N 0. 0050% Ca :0. 001%?0. 004% 其余为Fe和不可避免的夹杂；且上述元素含量必须同时满足如下关系： 耐海洋大气腐蚀参数Π > 1.36,其中： η = 1/ {(1. 0-0. 16 [ % C]) (1. 0+0. 05 [ % Si]) (1. 0+0. 016 [ % Μη]) (1. 〇-〇. 5 [ % Ρ]) (1. 0+0. 19 [ % S]) (1. 0-0. 10 [ % Cu]) (1. 〇-〇. 12 [ % Ni]) (1. 〇-〇. 30 [ % Mo]) (1. 〇-l. 7 [ % Ti])}； (% Ni) X (% Mo) ^ 0. 27 ； Ceq 彡 0· 42%，且，C 彡 0· 07%，其中， Ceq = C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15 ； Ca/S 在 1. 0 ?3. 0 之间，且 CaXS〇·28 彡 1. 0X10 -3 ; 获得的钢板组织是均匀细小铁素体+珠光体（正火轧制型）/均匀细小铁素体+贝氏 体，钢板铁素体晶粒度小于9. 0级。
2. 如权利要求1所述的高性能耐海洋气候钢板的制造方法，其特征是，包括如下步骤： 1) 冶炼、铸造 按上述权利要求1的成分冶炼、连铸成坯；连铸工艺采用轻压下技术，连铸轻压下率控 制在2%?6%之间，中间包浇注温度在1540?1560°C之间，拉坯速度0. 6?1. Om/min ; 2) 板坯加热，加热温度1050?1130°C，板坯出炉后采用高压水除鳞，除鳞不尽可反复 除鳞； 3) 轧制 第一阶段为普通轧制，采用大轧制道次压下率进行连续轧制，确保形变金属发生动态/ 静态再结晶，细化奥氏体晶粒； 第二阶段采用奥氏体单相区控制轧制，控轧开轧温度800°C?880°C，乳制道次压下率 彡8%，累计压下率彡50%，终轧温度780°C?840°C ; 4) 冷却 控乳结束后，板厚< 50mm的钢板自然空冷至室温；板厚> 50mm的钢板进行加速冷却； 钢板开冷温度终轧温度760?800°C，冷却速度彡5°C /s，停冷温度为450?550°C，随后钢 板自然空冷至室温。
【文档编号】C22C38/16GK104046898SQ201410299647
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月26日 优先权日:2014年6月26日
【发明者】刘自成, 吴勇, 施青 申请人:宝山钢铁股份有限公司