可大线能量焊接的海洋平台用钢板及制备方法_3

文档序号:9527273阅读:来源:国知局
加热:将铸坯加热到1150°C,加热时间为1. 5min/mmX260_ = 390min,则 加热速度 1150°C/390min= 3°C/ 分钟;
[0065] 4)乳制:粗乳阶段开乳温度为1100°C,终乳阶段温度为1050°C,总压下率36% ; 最后精乳阶段开乳温度为920 °C,终乳温度870°C,总压下率40 %,乳后以10°C/s冷却到 600°C,随后空冷。最终乳制成厚为100mm的钢板。
[0066] 采用碳膜复型的技术观察、统计钢板中富钒的(V,Ti) (C,N)和V(C,N)析出粒子个 数。表2为发明例和对比例钢板中富钒的(V,Ti) (C,N)和V(C,N)析出粒子个数。
[0067] 从表1和表2中可以看出,按照本发明制备的3种实验钢,化学成分均符合本发明 所述的范围,其中V、N、Ti配比和钢板中富钒的(V,Ti) (C,N)和V(C,N)析出粒子个数也符 合本发明的要求。对比例1化学成分不符合本发明的要求,并添加了一定量的Nb元素,对 比例2和对比例3钢板中V、N、Ti配比和析出粒子的数量不符合本发明的要求。
[0068] 表1 :钢的主要化学成分(wt% )
[0069]
[0070] 表2钢板中富钒的(V,Ti) (C,N)和V(C,N)析出粒子个数,%
[0071]
[0072] 实施例2
[0073] 对发明例钢板和对比例钢板进行取样,按照GB/T13239-2006标准,采用 MTSNEW810拉伸试验机,以3mm/min恒定的夹头移动速率进行拉伸,测试纵向拉伸性能,取 样位置为钢板1/2处,试验结果取两个试样的平均值。
[0074] 按照GB/T229-2007标准,采用NCS系列500J仪器化摆锤式冲击试验机,测 试-40°C时夏比V型缺口冲击功,取样位置为1/2处,试样规格为10X10X55mm,试样结果 为3个试样的平均值。钢板力学性能见表3.
[0075] 表3发明例与对比例力学性能
[0076]
[0077] 可见,发明例钢板的屈服强度达到355MPa以上,和对比例基本相当,达到海洋平 台用钢板的强度要求。发明例钢板的-40°C夏比V型缺口冲击功均在200J以上,均显著高 于对比例,说明发明例钢板不仅具有高强度,同时具有高韧性。
[0078] 实施例3
[0079] 将上述钢板分别开展 50KJ/cm、75KJ/cm、100KJ/cm、125KJ/cm、150KJ/cm的埋弧焊 焊接试验。图1-8分别为对比例1、对比例3、发明例1和发明例3在50KJ/cm和150KJ/cm 的埋弧焊焊接试验下,焊接热影响区的组织图,由图可以看出,对比例1和对比例3组织含 有大量的板条贝氏体、粒状贝氏体、侧板条铁素体、晶界铁素体和少量的多边形铁素体,而 发明例1和发明例3则含有大量的多边形铁素体、少量的粒状贝氏体和少量的珠光体,其中 粒状贝氏体、侧板条铁素体和珠光体韧性较差,会降低焊接热影响区的低温韧性,而多边形 铁素体组织细小、晶界铁素体和晶内铁素体对焊接热影响区的低温韧性有重要作用。然后 采用Image-Plus软件测量焊接热输入lOOkJ/cm时焊接热影响区组织中多边形铁素体含 量,结果如表5所示。
[0080] 根据GB/T229-1994标准,采用NCS系列500J仪器化摆锤式冲击试验机,试样规格 为10X10X55mm,测试了焊接热影响区-40°C时夏比V型缺口冲击功,其结果如表4所示。 [0081 ] 表4焊接热影响区的低温韧性
[0084] 表5焊接热输入100kJ/cm时焊接热影响区组织中多边形铁素体的数量,%
[0086] 从表5中可以看出,发明例焊接热影响区组织中多边形铁素体含量均高于50%以 上,对比例中铁素体含量在5-12%范围,含量较低。根据表4和图4,发明例试样钢在相同 的焊接线能量条件下,_40°C的夏比V型缺口冲击功均显著高于对比钢,尤其是焊接线能量 多lOOkJ/cm后,发明例与对比例钢的焊接热影响区的低温韧性的差异更加显著,说明发明 例焊接性能高于对比例,尤其使用大线能量焊接时,发明例焊接区低温韧性高于对比例,发 明例能够满足大线能量焊接要求。
[0087] 综上所述,本发明发明例提供了一种可大线能量焊接的海洋平台用钢板及制造方 法,该钢板不仅能够满足海洋平台用钢高强度、高韧性的需求,同时也适用大线能量焊接要 求,提高海洋平台的生产效率,缩短海洋平台建造周期。
[0088] 以上所述,仅为本发明较佳的【具体实施方式】,但本发明的保护范围并不局限于此, 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换, 都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种可大线能量焊接的海洋平台用钢板,其特征在于,所述钢板含有:以质量百分 数计,C:0· 06 ~0· 20%、Mn:0· 5 ~2. 0%、Si:0· 10 ~0· 50%、S:彡 0· 010%、P:彡 0· 020%、 V:0· 05 ~0· 15%、N:0· 007 ~0· 020%、Ti:0· 007 ~0· 020 %、Α1:0· 005 ~0· 040 %, Mg: 0. 0010~0. 0020 %,余量为Fe和不可避免的杂质,其中Ti、V和Ν质量百分数满足如下 关系式: 0. 07V+0. 29Ti^N^ 0. 15V+0. 29Τ?; 所述钢板中富钒的(V,Ti) (C,N)和V(C,N)析出粒子个数不少于80% ; 所述钢板焊接热影响区组织中多边形铁素体含量高于50%。2. -种如权利要求1所述可大线能量焊接的海洋平台用钢板的制造方法,其特征在 于,包括如下步骤: 1) 冶炼:在转炉中采用硅铁、锰铁进行预脱氧,钢包炉外精炼时进行合金化,依次喂入 钙线、钛线;连铸前在中间包通过喂入方式加入高纯铁皮包裹的高纯度金属Mg丝或Mg-Ni 合金丝,并保证钢液中的Mg含量为0. 0010~0. 0020%,控制氧含量在小于0. 002 %后添加 钒氮合金; 2) 连铸:连铸过程采用全程保护浇注,钢水的过热度控制在10~50°C之间,调整二冷 水强度使矫直温度控制在900~950°C; 3) 铸还加热:还料加热温度不高于1150°C,铸还的加热时间控制为1. 5~2min/mmX 板还厚度(mm); 4) 乳制:包括粗乳和精乳,粗乳阶段开乳温度为1100~1150°C,终乳阶段温度为 1000~1050°C,总压下率不低于30% ;最后精乳阶段开乳温度为900~950°C,终乳温度 彡870°C,总压下率不低于40%,乳后以5~15°C/s的速度冷却到600°C,随后空冷至室温。
【专利摘要】本发明涉及一种可大线能量焊接的海洋平台用钢板及制备方法,其中钢板以质量百分数计,含有:C:0.06~0.20%、Mn:0.5~2.0%、Si:0.10~0.50%、S:≤0.010%、P:≤0.020%、V:0.05~0.15%、N:0.007~0.020%、Ti:0.007~0.020%、Al:0.005~0.040%,Mg:0.0010~0.0020%,余量为Fe和不可避免的杂质;Ti、V和N满足:0.07V+0.29Ti≤N≤0.15V+0.29Ti,富钒的(V,Ti)(C,N)和V(C,N)析出粒子个数不少于80%,焊接热影响区组织中多边形铁素体含量高于50%。该钢板不仅能够满足海洋平台用钢高强度、高韧性的需求,同时也适用大线能量焊接要求,提高海洋平台的生产效率,缩短海洋平台建造周期。
【IPC分类】C22C38/14, C21D8/02
【公开号】CN105296855
【申请号】CN201510830395
【发明人】柴锋, 薛东妹, 李丽, 苏航, 杨才福, 王瑞珍, 师仲然
【申请人】钢铁研究总院, 中联先进钢铁材料技术有限责任公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月25日
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