一种1000MPa级水电站用钢板及其制备方法与流程

本发明属于钢材制备，特别涉及一种1000mpa级水电站用钢板及其制备方法。

背景技术：

1、随着国家特大型水电站项目的建设，水电站压力钢管用水电钢逐渐向高强度、减量化方向发展。国内从向家坝水电站开始采用800mpa级的水电站用钢，目前800mpa级水电钢已经在白鹤滩、乌东德等水电站获得大量应用。西藏雅鲁藏布江下游水资源理论蕴含量为9724万千瓦，其容量规模约是三峡水电站的5倍。未来雅鲁藏布江水资源开发，水电站水头落差将超过1000米，水电站压力钢管及涡壳部件将处于1000mpa级高压状态，因此，开发具有高强度、高韧性、良好焊接性能超高强水电站用钢材成为必然需求。1000mpa级水电站用钢为了保证良好的焊接性能，采用低ceq、低pcm成分设计思路，满足1000mpa级高抗拉强度、-60℃低温韧性指标技术难度较大。本发明专利通过合理的成分设计和一系列工艺措施，成功开发出来了具有高强度、高韧性、低裂纹敏感性等特点的10-80mm 1000mpa级超高强水电站用钢板，满足超大型水电工程需要。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种1000mpa级水电站用钢板及其制备方法，以解决现有技术中水电站用钢板无法满足抗拉强度1000mpa级，且无法满足-60℃低温冲击韧性的技术问题。

2、本发明实施例提供了一种抗拉强度1000mpa级水电站用钢板，所述钢的化学成分以质量百分比计包括：

3、c：0.09-0.14％，si：≤0.30％，mn：0.90-1.20％，p：≤0.007％，s：≤0.003％，nb：0.010-0.030％，v：0.020-0.050％，ti：0.008-0.025％，ni：1.0-2.5％，cr：0.25-0.65％，cu：0.15-0.45％，mo：0.45-0.70％，b：0.0009-0.0020％，alt：0.010-0.060％，余量为fe和不可避免的杂质；

4、cev≤0.62％，pcm≤0.33％；

5、其中：

6、cev＝c+mn/6+si/24+ni/40+cr/5+mo/4；

7、pcm(％)＝c+si/30+mn/20+cu/20+ni/60+cr/20+mo/15+v/10+5b。

8、可选的，以体积百分比计，所述抗拉强度1000mpa级水电站用钢板的金相组织包括：回火马氏体：50-60％，回火贝氏体：40-50％。

9、基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种如上所述的抗拉强度1000mpa级水电站用钢板的制备方法，包括如下步骤：

10、冶炼得到符合所述化学成分的钢水；

11、将所述钢水经连铸，得到钢坯；

12、将所述钢坯经加热、轧制、水冷、淬火及回火，得到所述抗拉强度1000mpa级水电站用钢板。

13、可选的，所述冶炼包括转炉冶炼、lf精炼及vd炉真空处理，

14、所述转炉冶炼采用双渣法、挡渣出钢及留钢的操作，以质量百分比计，所述转炉冶炼的终点p≤0.007％；

15、所述lf精炼的终点s≤0.003％；

16、所述vd炉真空处理的终点h≤1.2ppm，终点n≤40ppm，终点o≤20ppm。

17、可选的，所述连铸的压缩比≥4。

18、可选的，所述加热的温度为1180-1230℃，所述加热的时间≥1min/mm。

19、可选的，所述轧制的开轧温度为1050-1130℃，再轧温度为830-880℃，终轧温度为810-850℃；

20、所述轧制的咬入速度为1.0m/s，加速度为0.5m/s2，所述轧制的最大速度为1.5m/s；

21、所述轧制的单道次最大压下率为25.5％，所述轧制的总道次压下率＞65％。

22、可选的，所述水冷的开冷温度为740-780℃，所述水冷的终冷温度为580-620℃，所述水冷的冷速为8-12℃/s。

23、可选的，所述淬火包括如下步骤：

24、将所述水冷后的钢板加热至860-880℃，而后保温(0.6-0.8)*tmin；

25、其中：t为钢板厚度。

26、可选的，所述回火包括如下步骤：

27、将所述淬火后的钢板加热至580-620℃，而后保温(0.8-1)*tmin；

28、其中：t为钢板厚度。

29、本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

30、本发明实施例提供的抗拉强度1000mpa级水电站用钢板，基于通过添加合适的mn、cr、mo、ni、v等元素，利用合金元素的固溶强化及细晶强化作用，以及配合400mm特厚连铸板坯大压缩比轧制工艺与淬火+回火调质热处理工艺，得到强韧性合理匹配的钢板。

31、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征：

1.一种抗拉强度1000mpa级水电站用钢板，其特征在于，所述钢的化学成分以质量百分比计包括：

2.根据权利要求1所述的抗拉强度1000mpa级水电站用钢板，其特征在于，以体积百分比计，所述抗拉强度1000mpa级水电站用钢板的金相组织包括：回火马氏体：50-60％，回火贝氏体：40-50％。

3.一种如权利要求1或2所述的抗拉强度1000mpa级水电站用钢板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的抗拉强度1000mpa级水电站用钢板的制备方法，其特征在于，所述冶炼包括转炉冶炼、lf精炼及vd炉真空处理，

5.根据权利要求3所述的抗拉强度1000mpa级水电站用钢板的制备方法，其特征在于，所述连铸的压缩比≥4。

6.根据权利要求3所述的抗拉强度1000mpa级水电站用钢板的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为1180-1230℃，所述加热的时间≥1min/mm。

7.根据权利要求3所述的抗拉强度1000mpa级水电站用钢板的制备方法，其特征在于，所述轧制的开轧温度为1050-1130℃，再轧温度为830-880℃，终轧温度为810-850℃；

8.根据权利要求3所述的抗拉强度1000mpa级水电站用钢板的制备方法，其特征在于，所述水冷的开冷温度为740-780℃，所述水冷的终冷温度为580-620℃，所述水冷的冷速为8-12℃/s。

9.根据权利要求3所述的抗拉强度1000mpa级水电站用钢板的制备方法，其特征在于，所述淬火包括如下步骤：

10.根据权利要求3所述的抗拉强度1000mpa级水电站用钢板的制备方法，其特征在于，所述回火包括如下步骤：

技术总结
本发明特别涉及一种1000MPa级水电站用钢板及其制备方法，属于钢材制备技术领域。一种抗拉强度1000MPa级水电站用钢板，CEV≤0.62％，Pcm≤0.33％，其采用低CEV、低Pcm成分设计思路，通过利用所添加合金元素发挥的固溶强化及细晶强化手段，同时利用特有400mm特厚连铸板坯大压缩比轧制工艺与淬火+回火调质热处理工艺，生产出各项性能指标良好的1000Mpa级水电站用钢板。

技术研发人员：张跃飞,邹扬,张学峰,王坤,马国金,王东柱,问川
受保护的技术使用者：首钢京唐钢铁联合有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15