大断面海洋平台用钢的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于炼钢技术，设及一种大断面海洋平台用钢的生产方法。 技术背景
[0002] 海洋平台在海水、风、浪及潮涌等复杂条件下工作并受多种交变外力作用，工作条 件极其恶劣。海洋平台结构庞大、复杂，结构刚性大，对所用钢的性能提出了很高的要求，包 括具有足够的强度、断裂初性、可焊性、耐腐蚀疲劳性。尤其是厚板，要具有抗层状撕裂性和 力学性能的板厚均匀性。
[0003] 由于产品质量要求高，生产难度大，目前海洋平台用钢板基本采用正火或调质的 热处理工艺。正火和调质热处理生产工艺复杂，使用合金成本高，生产时间较长。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种大断面海洋平台用钢的生产方法，采用TMCP工艺取代 传统的正火或调质工艺，简化生产工艺，降低合金成本，缩短生产时间。 阳〇化]本发明通过W下技术方案来实现： 大断面海洋平台用钢的生产方法，生产工艺为转炉炼钢一钢包炉精炼一VD炉精炼 一连铸一加热一社制一加速冷却一精整。钢的化学成分质量百分组成为：C《0. 10%， Si=0. 1%~0. 4%，Mn=l. 4%~1. 6%，P《0. 015%，S《0. 0015%，佩=0. 01~0. 03%，Ti=0. 01~ 0. 02%，V=0. 01~0. 05%，Ni《0. 2%，A1=0. 015%~0. 05%，Ca=0. 002~0. 003%，Cr《0. 2〇/〇， Mo《0. 08%，Cu《0. 30%，B《0. 0005%，[闲《0. 005%，[0]《0. 005%，其余为Fe， 佩+V《0. 10〇/〇, Ceq《0. 38〇/〇,化m《0. 20〇/〇。
[0006]其中碳当量Ceq=C+Mn/6+ (Cr+Mo+V)/5+ (Ni+Cu)/15,焊接裂纹敏感系数化m=C+ Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B。
[0007] 工艺步骤包括： (1)钢包炉精炼：进站后快速升溫至1620~1650°C，加入造渣料石灰、侣粒、电石，使钢 水中氧含量降低至20ppmW下，钢水中石灰加入量在5-15kg/t，配W钢包底吹氣气揽拌，使 钢水硫含量快速降低到S《0. 0015%。
[0008] (2) VD炉精炼：在0.5tor真空度下保真空15~20min。
[0009] 做连铸：钢水诱注时过热度10~15°C，结晶器页面波动控制在±5mm之内。
[0010] (4)加热：将连铸巧进行加热：a.在连铸巧冷却至溫度《200°C，进行板巧清理后 进行加热，目标溫度为1150~1250°C;b.在连铸巧冷却至溫度《750°C，对板巧检查后进 行加热，目标溫度为1120~1230°C;c.在连铸巧冷却至溫度《900°C，对板巧进行加热，目 标溫度为1050~1180 °C。
[0011] (5)社制：巧料依次进行再结晶区粗社和未再结晶区精社。再结晶阶段社制的溫 度为980~112(TC，未再结晶阶段的溫度为800~870°C。
[0012] (6)加速冷却：对社后的钢板进行快速冷却。对不同的厚度实施不同的冷却工艺： a. 对于厚度《50mm，采用TMCP工艺，冷却速度为6~10°C/s，返红溫度在600~680°C; b. 对于厚度50~100mm，采用TMCP工艺，冷却速度为3~6°C/s，TMCP工艺，返红溫度在 400~550°C;c.对于厚度100~150mm，采用DQ工艺，返红溫度为《350°C。
[0013] 上述工艺生产的钢板屈服强度> 355MPa，抗拉强度470~630MPa，伸长率> 22%， 厚度Z向性能> 35%，-50°C冲击功达到50JW上，焊接性能优良，而且-10°C下裂纹尖端张 开位移值CT0D> 0. 38mm。完全满足海洋平台用钢的使用要求。
[0014] 本发明的进步效果：采用TMCP工艺，充分挖掘材料潜力，取代传统正火和调质热 处理，简化生产工艺，降低合金成本，可大幅降低成本，缩短生产时间，实现资源节约化。
【附图说明】
[0015] 图1是实施例1中经TMCP工艺，返红溫度为620°C的金相组织。
[0016] 图2是实施例2中经TMCP工艺，返红溫度为450°C的金相组织。 阳017] 图3是实施例3中经DQ工艺，返红溫度为250°C的金相组织。
【具体实施方式】
[001引 W下结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
[0019] 实施例1 : 大断面海洋平台用钢的生产方法，钢的厚度为20mm，钢的化学成分质量百分组成 为：C=0. 09%，Si=0. 25%，Mn=l. 56%，P=0. 012%，S《0. 0012%，师=0. 01%，Ti=0. 012〇/〇， V=0. 01%，Ni=0. 02%，A1=0. 025%，Ca=0. 0023%，Cr=0. 05%，Mo=0. 01%，Cu= 0. 02%，B=0. 0001%， [闲=0. 005%，[0]=0. 0018%，其余为铁化。Ceq=0. 37%，^m=0. 18〇/〇。
[0020] 本实施例中，生产工艺为转炉炼钢一钢包炉精炼一VD炉精炼一连铸一加热一社 制一加速冷却(在线泽火）一精整。工艺步骤包括： (1)钢包炉精炼：进站后快速升溫至1630°C，通过加入石灰、侣粒、电石等造渣料，使钢 水中氧含量降低20ppmW下，同时保证钢水中石灰加入量在8kg/t，配W钢包底吹氣气揽 拌，使钢水硫含量快速降低到目标要求含量S《0. 0015%。
[0021] (2)VD炉精炼：在0. 5tor真空度下保真空15min。
[0022] (3)连铸：钢水诱注时过热度控制在10~15°C之间，结晶器页面波动控制在±5mm 之内。连铸出来的巧料尺寸为180mmX1880mmX2600mm (4)加热：在连铸巧冷却至溫度《900°C，对板巧进行加热，目标溫度为1100°C，保溫 30min。
[002引（5)社制：钢板的再结晶阶段社制的溫度为1050~1120。未再结晶阶段的溫度 为800-870°C。社后钢板的厚度为20mm。
[0024] (6)加速冷却：对社后的钢板进行快速冷却。采用TMCP工艺，冷却速度为8°C/s， 返红溫度在620°C。
[0025] 经力学性能检验，该钢板具有良好的强初性匹配，综合性能优异。力学性能见表1， 金相照片如图1。 阳0%] 实施例2 : 大断面海洋平台用钢的生产方法，钢的厚度为80mm，钢的化学成分质量百分组成为： C=0. 06%，Si=0. 28%，Mn=l. 60%，P=0. 010%，S《0. 0011%，Nb=0. 020%，Ti=0. 013%，V=0. 025〇/〇，Ni=0. 08%,A1=0. 025%,Ca=0. 0025%,Cr=0. 04%,Mo=0. 02%,Cu=0. 03%,B=0. 0003%, [N] =0. 0045%，[0]=0. 0016%，其余为铁化。Ceq=0. 35%，^m=0. 16〇/〇。
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