本发明属于船舶工程用结构钢
技术领域：
，涉及一种高强度船用钢板的低成本生产工艺。
背景技术：
：随着造船行业的迅速发展，船用结构钢板在造船、海工行业中的需求越来越大，高强船板的使用比例已超过了60％，高强船板的质量和成本直接影响到造船和海工的成本。世界经济危机爆发后，油价连连下跌，航海货运受到巨大影响，造船行业受市场环境、接单量、开工率和利润率等多方面影响，迎来了寒冬，船厂订单和效益都下降到历史最低点。迫于市场压力，高强船板低成本生产工艺的开发对钢铁企业和船舶行业具有重要的经济价值和实际意义。根据申请人检索，专利1为一种高强度船用钢板及其生产方法(申请号：200710192423.8)，通过成分设计和工艺优化提供一种F40高强船板生产方法；专利2提出一种屈服强度355MPa合金减量型船板钢及其制备工艺(申请号：201110103197.8)，该钢种化学成分减量，不含钼、铜、镍、铬等贵重元素，采用控制轧制、控制冷却(TMCP)工艺实现Nb-Ti微合金减量化，一定程度上降低生产成本，克服了现有技术中的不足。专利3提出一种DH36船体结构用钢板及其低成本生产方法(申请号：201510081648.0)，通过低合金加入量和正火轧制工艺，生产焊接性能良好的船体结构用钢板，其生产成本低，生产效率高，力学性能均匀稳定，焊接性能良好。专利4提出一种控轧高强度船板钢及其生产方法(申请号：201610134021.1)，发明采用铝和钛作为细化晶粒元素、230mm厚度连铸坯、控轧工艺生产355MPa级高强度船板，生产成本低。从成分设计上看，专利1采用铌、钼、镍等贵重合金保证钢板的低温冲击韧性和强度，成本相对较高，专利2和专利3均使用铌、钛和铝合金元素，专利4采用铝和钛作为细化晶粒元素，成本相对较低，但需要铁水预处理和真空处理，增加了生产成本。因此，对比以上各专利方法，无论在合金元素使用或生产工艺上均增加了生产成本，未涉及本专利方法中提到的低成本生产工艺。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是，如何在不采用Nb、V复合合金化，以及未经过铁水预处理和真空处理炉，在降低了生产的合金成本的同时，也可生产出高屈服强度、高抗拉强度、高延伸率以及优良焊接性能的高强度船用钢板。本发明解决以上技术问题的技术方案是：一种高强度船用钢板的低成本生产工艺，生产厚度为6-40mm的高强度船用钢板，高强度船用钢板的化学成分质量百分比为：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％，余量为Fe和不可避免的杂质；生产工艺包括：高炉铁水→转炉冶炼→脱氧合金化→LF精炼→连铸→铸坯堆冷→加热炉加热→轧制→冷却→检验入库；其中，铁水经转炉冶炼和LF合金化处理后，N≤50ppm，将钢水浇铸成铸坯，下线堆垛缓冷；加热工序中，加热时间为220-260min，均热段温度为1180-1230℃；加热板坯出加热炉，高压水除鳞压力为25Mpa，粗轧机进行大压下，压下量按≥30mm控制，终轧温度为820-830℃，钢板轧制后经过温矫上冷床。本发明进一步限定的技术方案是：前述的高强度船用钢板的低成本生产工艺，其中铸坯低倍为中心偏析C1.0。本发明的有益效果是：本发明生产的高强度船用钢板，最大生产厚度范围为6-40mm，从成本看，采用碳和锰作为保证钢种强度的主要元素，Al和Ti为细化晶粒元素，没有采用传统的Nb、V复合合金化，降低了生产的合金成本；从工艺流程看，主要采用转炉冶炼、精炼炉处理和连铸坯料冷却成形，未经过铁水预处理和真空处理炉；大大降低了生产成本。采用本发明方法生产的钢板性能稳定，表面质量良好，晶粒度为8-9级，屈服强度为390-434Mpa，抗拉强度为521-560Mpa，延伸率≥24％。0度冲击功平均值≥200J。在焊接热输入量为50KJ/cm时，焊接接头的抗拉强度为525-550Mpa，断口位于母材，焊缝中心、熔合线、熔合线外1cm、熔合线外2cm、熔合线外3cm的0度冲击均值分别为：72J、154J、128J、123J、123J。钢板母材和焊接接头的力学性能均匀，良好，满足船级社规范要求。本发明的高强度船用钢板的低成本生产工艺通过成分设计、工艺控制优化等手段，提高钢板的性能稳定性和焊接性能，在保证性能稳定的前提下有效降低船板合金成本。本方法适用于船舶工程用结构钢
技术领域：
，能够显著提升船板产品的市场竞争力，对钢铁企业船板产品具有重要的经济价值和实际意义。因此，本发明通过成分设计、工艺优化等手段提供一种高强度船用钢板有低成本生产方法，采用碳和锰作为保证钢种强度的主要元素，Al和Ti为细化晶粒元素，降低了生产的合金成本；从工艺流程看，主要采用转炉冶炼、精炼炉处理和连铸坯料冷却成形，未经过铁水预处理和真空处理炉；大大降低了生产成本，对船板产品质量提升和市场竞争力提升具有重要的经济价值和实际意义。附图说明图1为本发明实施例1冲击功韧脆转变曲线图。具体实施方式实施例1本实施例是一种高强度船用钢板的低成本生产工艺，钢板厚度为20mm，生产工艺流程为：高炉铁水→转炉冶炼→脱氧合金化→LF精炼→连铸→铸坯堆冷→加热→轧制→冷却→检验入库。钢板化学成分质量百分比为：C0.17％，Si0.25％，Mn1.50％，P0.015％，S0.010％，Alt0.030％，Ti0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质。具体工艺为：铁水经转炉冶炼和LF合金化处理后，N为36ppm，将钢水浇铸成260mm厚铸坯，下线堆垛缓冷，铸坯低倍为中心偏析C1.0。板坯表检合格后进入加热炉，加热时间为250min，均热段温度为1200-1210℃。加热板坯出加热炉，高压水除鳞压力为25Mpa，粗轧机进行大压下，压下量按≥30mm控制,中间坯厚度为50mm，终轧温度为825℃，钢板轧制后经过温矫上冷床。本实施例生产的钢板性能稳定，表面质量良好，晶粒度为8-9级，屈服强度为430-434Mpa，抗拉强度为558-560Mpa，延伸率≥24％,0度冲击值≥200J，母材韧脆转变曲线如图1所示。表1实施例1钢板的力学性能位置屈服，Mpa抗拉，Mpa延伸，％冲击(0℃)，J头部横向43456124216/202/215尾部横向43055825203/206/210表2实施例1钢板焊接接头的冲击性能本实施例在焊接热输入量为30KJ/cm时，焊接接头的抗拉强度为553-558Mpa，断口位于母材，焊缝中心、熔合线、熔合线外1cm、熔合线外2cm、熔合线外3cm的0度冲击均值≥72J,-20度冲击均值≥72J，钢板母材和焊接接头的力学性能均匀，良好，满足船级社规范要求。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。当前第1页1 2 3