一种经济节约型调质处理690MPa级高强高韧钢板的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种经济节约型调质处理690MPa级高强高韧钢板，所述钢板的化学成分由按重量百分比计的下述材料组成：0.07%-0.15%的C、0.15%-0.40%的Si、0.80%-1.35%的Mn、0.20%-0.80%的Cr、0.05%-0.55%的Mo、0.01%-2.70%的Ni、0.01%-0.40%的Cu、0.02%-0.08%的V、0.055%-0.15%的Al、不超过0.015%的N、0.0004%-0.0025%的B、不超过0.004%的S、不超过0.012的P，余量为Fe和不可避免的杂质，其中，当钢板中的N含量≥0.0020%时，所述钢板中的B、Al、N元素满足下式：
【专利说明】—种经济节约型调质处理690MPa级高强高韧钢板
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种经济节约型调质处理690MPa级高强高韧钢板，尤其适用于船舶及海洋工程领域的钢板。
【背景技术】
[0002]全国海洋经济发展规划(修订稿)提出，到21世纪中叶，海洋产业将成为国民经济的支柱产业之一，海洋经济在国内生产总值中的比重将达到8%左右(2005年为4%，2010年为5%)。海洋石油工业装备的国产化将促进我国海洋工程的科技进步，对振兴我国民族工业、在国际市场上增强竞争力有重大意义。其间，不可避免地要开发一系列的高新技术作为支持，而高性能船舶及海洋工程用高强高韧钢的研制是其中重要的组成部分。屈服强度为690MPa级别的高强钢是船舶及海洋工程通用钢中强度等级最高的一类，要求屈服强度大于690MPa，抗拉强度大于770MPa，且低温冲击温度一般不高于_40°C考核，有的甚至达到_60°C考核，而且对其强韧性要求非常高。尤其是自升式海洋平台的桩腿结构，其齿条钢特厚板的强度为690MPa级，冲击韧性为-40°C或-60°C考核，钢板厚度达到114mm-214mm，要求其在整个厚度截面范围内，组织和性能均匀，尤其对于心部的性能不应有明显的下降，这对于材料的成分及工艺设计提出了很高的挑战。
[0003]同时，由于这一类690MPa级高强高韧钢板的应用面广泛，使用量大，钢板的制造成本也是钢板的选材过程中不可忽略的一个方面。690MPa级钢板要求强韧性匹配好，为了保证钢板具有足够的淬透性，通常加入一定量的Cr、Mo、V、Ni等贵重合金元素，且为了获得良好的低温韧性，Ni的加入量一般也较高。这种合金设计方法的优点是性能稳定且强韧性匹配好，但带来的一个问题是由于合金成本的上升带来钢板的价格偏高，不利于大范围使用和推广。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种具有良好的强韧性匹配的经济节约型调质处理690MPa级闻强闻朝钢板。
[0005]根据本发明，提供了一种经济节约型调质处理690MPa级高强高韧钢板，其特征在于所述钢板的化学成分由按重量百分比计的下述材料组成:0.07%-0.15%的C、0.15%-0.40% 的 S1、0.80%-1.35% 的 Mn、0.20%-0.80% 的 Cr、0.05%-0.55% 的 Mo、0.01%-2.70%的 N1、0.01%-0.40% 的 Cu、0.02%-0.08% 的 V、0.055%-0.15% 的 Al、不超过 0.015% 的 N、0.0004%-0.0025%的B、不超过0.004%的S、不超过0.012的P，余量为Fe和不可避免的杂质，其中，当钢板中的N含量> 0.0020%时，所述钢板中的B、Al、N元素满足下式:
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[0006]B-0.0015 < — X(八,+ 0.002---x Al) <B-0.0003。
1427x6
[0007]根据本发明的优选实施例，钢板中的AlN析出物与N含量的关系可以满足下面的关系式:
【权利要求】
1.一种经济节约型调质处理690MPa级高强高韧钢板，其特征在于所述钢板的化学成分由按重量百分比计的下述材料组成:0.07%-0.15%的C、0.15%-0.40%的S1、0.80%-1.35%的 Mn、0.20%-0.80% 的 Cr、0.05%_0.55% 的 Mo、0.01%_2.70% 的 N1、0.01%_0.40% 的 Cu、0.02%-0.08% 的 V、0.055%-0.15% 的 Al、不超过 0.015% 的 N、0.0004%-0.0025% 的 B、不超过0.004%的S、不超过0.012的P，余量为Fe和不可避免的杂质，其中，当钢板中的N含量≥0.0020%时，所述钢板中的B、Al、N元素满足下式:
2.根据权利要求1所述的经济节约型调质处理690MPa级高强高韧钢板，其特征在于所述钢板中的AlN析出物与N含量的关系满足下面的关系式:
3.根据权利要求1所述的经济节约型调质处理690MPa级高强高韧钢板，其特征在于钢板的厚度为12mm~214mm，并且在钢板的截面1/2处的金相组织中回火马氏体和下贝氏体的总比例占整个金相组织的体积的60%以上。
4.根据权利要求1所述的经济节约型调质处理690MPa级高强高韧钢板，其特征在于钢板的厚度为12mm~80mm，并且在钢板的截面1/2处的金相组织中回火马氏体和下贝氏体的总比例占整个金相组织的体积的80%以上。
5.根据权利要求1所述的经济节约型调质处理690MPa级高强高韧钢板，其特征在于钢板的厚度为114mm~180mm，所述钢板的化学成分由按重量百分比计的下述材料组成:0.09%-0.13% 的 C、0.20%-0.40% 的 S1、0.90%-1.10% 的 Mn、0.45%-0.55% 的 Cr、0.45%-0.55%的 Mo、1.0%-2.7% 的 N1、0.15%-0.40% 的 Cu、0.03%-0.06% 的 V、0.055%-0.15% 的 Al、不超过0.010% 的 N、0.0010%-0.0025% 的 B、不超过 0.004% 的 S、不超过 0.012% 的 P，余量为 Fe 和不可避免的杂质， 其中，所述钢板中的Ni含量与钢板的厚度t满足关系式Ni≥0.5+exp[l.5X (t/127_l)]，钢板的截面1/2处的金相组织中回火马氏体和下贝氏体的总比例占整个金相组织的体积的60%以上。
6.根据权利要求1所述的经济节约型调质处理690MPa级高强高韧钢板，其特征在于所述钢板应用于高性能船舶结构及船用容器。
7.根据权利要求6所述的经济节约型调质处理690MPa级高强高韧钢板，其特征在于所述钢板应用于制造LPG运输船用球罐容器。
8.根据权利要求1所述的经济节约型调质处理690MPa级高强高韧钢板，其特征在于所述钢板应用于海洋工程。
9.根据权利要求5所述的经济节约型调质处理690MPa级高强高韧钢板，其特征在于所述钢板应用于制造自升式海洋钻井平台的桩腿结构。
【文档编号】C22C38/54GK103710640SQ201310749946
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】潘涛, 苏航, 杨才福, 李丽, 薛东妹, 柴锋 申请人:钢铁研究总院