技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼材料及其制備領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度高韌性船板鋼及其TMCP生產(chǎn)工藝方法。

背景技術(shù)

船體結(jié)構(gòu)用鋼板是造船工業(yè)用量最大、品種繁多的鋼種之一。隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一體化進(jìn)程的逐漸深入，世界航運(yùn)業(yè)以迅速發(fā)展，大噸位船舶需求正逐年增多，高級別船板鋼需求量越來越多。船板鋼具有要求高，檢驗(yàn)嚴(yán)格等特點(diǎn)，是高附加值鋼鐵產(chǎn)品之一，各大生產(chǎn)廠家把船板鋼生產(chǎn)放到一個(gè)重要的位置。

TMCP(ThermoMechanicalControlProcess：熱機(jī)械控制工藝)就是在熱軋過程中，在控制加熱溫度、軋制溫度和壓下量(ControlRolling)的基礎(chǔ)上，再實(shí)施空冷或控制冷卻及加速冷卻(AcceleratedCooling)的技術(shù)總稱。一般TMCP生產(chǎn)工藝生產(chǎn)高強(qiáng)度高韌性船板鋼在軋制上基本上是兩階段軋制，即再結(jié)晶區(qū)軋制和未再結(jié)晶區(qū)軋制，然后進(jìn)行水冷。然而高強(qiáng)度高韌性船板鋼對水冷的控制精度要求較高，冷卻要均勻，以保證整張鋼板有較好的板型和均勻的性能。在軋制過程中由于鋼板表面散熱不均勻，如頭尾、邊部溫度較低，尾部進(jìn)入水冷較晚，加上在水冷過程中相變應(yīng)力的產(chǎn)生，很難保證鋼板經(jīng)過冷卻后有良好的板型和整張鋼板的性能均勻。如果鋼板上下水流量一樣，由于重力的原因，上表面的冷卻速度大于下表面的冷卻速度，因此本發(fā)明從冷卻過程中控制鋼板上下水比大小以及鋼板在水冷系統(tǒng)中時(shí)的輥道速度保證鋼板有良好的板型和均勻的力學(xué)性能。

中國發(fā)明專利200910259321于2009年5月12日公開了具有超高強(qiáng)度和沖擊韌性的船板鋼及其制備方法涉及一種具有超高強(qiáng)度和沖擊韌性的船板鋼成分及其制備方法。該船板鋼包含的組分及其重量百分比分別為：C：0.03～0.05％；Si：0.20～0.30％；Mn：0.80～0.90％；Al：0.03～0.04％；Ni：1.6～1.8％；Cu：1.1～1.3％；Cr：0.4～0.6％；Mo：0.4～0.6％；Nb：0.03～0.05％；Ti：0.01～0.02％；P≤0.01％；S≤0.005％以及余量的Fe和雜質(zhì)。該方法為：將與上述船板鋼組分相同的連鑄板坯依次進(jìn)行加熱、保溫、熱軋，再經(jīng)熱處理形成成品船板鋼。本發(fā)明的船板鋼具有良好的強(qiáng)度和低溫韌性匹配，力學(xué)性能及焊接性能優(yōu)異，且制造工藝靈活、柔性化。本發(fā)明適于在造船工業(yè)，特別是強(qiáng)度和低溫韌性要求苛刻且具有可焊性的船板制造工藝中應(yīng)用。但該發(fā)明中添加了大量的Ni，同時(shí)還添加了Cu、Cr、Mo等合金元素，大大增加了鋼板成本價(jià)格。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供種船板鋼以及船板鋼板及其制備方法。本發(fā)明提供的船板鋼以及船板鋼板生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，質(zhì)量波動小。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種船板鋼，按重量百分比計(jì)，包括以下組分：C：0.04～0.08％；Si：0.15～0.40％；Mn：1.30～1.55％；P：≤0.012％；S：≤0.005％；Nb：0.025～0.045％；Ti：0.010～0.020％；Ni：0.015～0.025％；Als：0.020～0.050％；N：≤0.007％；其余為Fe和微量雜質(zhì)。

本發(fā)明還提供了一種船板鋼板，由所述的船板鋼經(jīng)粗軋、精軋后得到的厚度為所述船板鋼板的厚度為10～50mm，寬1500mm～4150mm的熱軋鋼板。

本發(fā)明還提供了一種船板鋼板的制備方法，包括：

a)按照所述的船板鋼組分進(jìn)行冶煉、連鑄后得到連鑄坯；

b)將所述連鑄坯進(jìn)行粗軋和精軋后得到中間坯；

c)將所述軋坯快速冷卻，得到船板鋼板。

優(yōu)選的，步驟b)具體為：

b1)將250～300mm厚連鑄坯加熱至1180℃～1220℃；

b2)將加熱后的連鑄坯進(jìn)行粗軋，粗軋開軋溫度為1100～1200℃，粗軋后中間坯厚度為2.0H～5.0H，其中H為成品厚度；

b2)將粗軋后得到的中間坯進(jìn)行精軋，精軋開軋溫度為840～980℃，終軋溫度為810～850℃。

優(yōu)選的，步驟c)具體為：將精軋后得到的軋坯進(jìn)行冷卻，開冷溫度為780～840℃，終冷溫度為540～600℃，冷卻速度為8～14℃/s，冷卻后得到船板鋼板。

優(yōu)選的，所述粗軋采用四輥可逆軋機(jī)進(jìn)行往返4～7道次軋制，開軋溫度為1100℃～1200℃，粗軋結(jié)束溫度為1060～1160℃。

優(yōu)選的，所述冷卻選用水冷，冷卻誰上下水比為0.76～0.90，水冷輥道加速度為在0.10～0.20m/s²。