CN116288066A - 一种海洋环境下建筑用钢板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋环境下建筑用钢板及其生产方法,钢种成分包含C:≤0.02wt%,Si:0.15‑0.3wt%,Mn:0.4‑0.6wt%,V:0.03‑0.05wt%,N:0.008‑0.012wt%,Cu:0.5‑0.8wt%,Ni:1‑2wt%,W:0.05‑0.1wt%,Re:0.01‑0.02wt%,Nb:0.01‑0.02wt%,Cr:1‑1.5wt%,REM:0.03‑0.05wt%,Sn:0.05‑0.1wt%,Ti:0.001‑0.005wt%,P:0.015‑0.025wt%,S:≤0.005wt%。生产方法包括钢坯冷装入炉温度≤200℃,采用多级加热;开轧温度1110‑1140℃,道次间隔≤6s,道次压下10‑20%,终轧温度910‑950℃,空冷下线后采用堆垛或保温处理,保温调控温度300‑500℃。本发明解决了现有海洋环境下耐候钢抗断性普遍较低、安全性较低以及高强钢不易焊接的问题。
Description
技术领域
本发明属于金属材料制备技术领域,特别涉及到一种海洋环境下建筑用钢板及其生产方法。
背景技术
海洋钢铁材料的腐蚀每年给国家造成近万亿元的经济损失,以南海岛礁基础建筑设施选材为例,由于南海地区岛礁独特的近海岸环境腐蚀性极强的特点,根据ISO9223分类标准,这种高湿热、高盐、高辐照地区,材料的腐蚀等级可以达到最高级C5级,在此环境下服役的钢质结构建筑与其他地区相比较,即使采取了腐蚀防护措施也会过早的发生严重的腐蚀。据统计,钢结构建筑在南海地区服役的故障率是其他海域的3倍、大陆地区10倍左右,此外对于建筑结构来说,结构本身的安全性也至关重要(一般要求较低的屈强比以及耐火功能)。目前有关这一环境的钢铁材料发明,多集中在材料耐蚀性的提升方面,申请号CN201710075154.0,名称“一种适合高温滨海环境的高耐蚀低合金钢”的发明专利,耐蚀性能优于Q235碳钢及其他耐候钢,由于采用了高Ni体系(达3.5%),并配合Cu、Mo等元素进行合金化,存在的问题是成本较高,且由于合金化和碳当量较高,为焊材的选择和焊接性的保障带来困难;申请号CN201611097512.X,名称“一种耐高湿热海洋大气环境高强度耐候钢”的发明专利,申请号CN201611102046.X,名称“高强度耐高湿热海洋大气环境耐候钢及制备方法”的发明专利,也均采用了基于3.5%Ni的高合金成分体系,断裂敏感性大,30℃下冲击功为55J,抗冲击断裂能力低,此外材料的耐蚀性较现有材料提升幅度不大。
目前,上述钢铁材料均无法解决建筑结构所需求的结构安全性问题。而现有的耐候耐火建筑用钢,也无法满足严苛海洋条件下(高盐、高湿热)的腐蚀问题,如申请号CN201810558218.7,名称“一种Cu析出增强型高强耐火耐蚀钢及其制造方法”的发明专利。因此针对严苛海洋服役条件下建筑用钢,存在成本高、抗断性低、安全性差、焊接性不佳等问题,因此目前尚无针对严苛海洋条件下合适的建筑结构用钢材。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种海洋环境下建筑用钢板及其生产方法,解决现有严苛海洋环境下耐蚀钢抗断性低、安全性及可焊性差的问题。
为解决上述问题,本发明采用的技术方案如下:一种海洋环境下建筑用钢板,钢种成分以重量百分比计包含C:≤0.02wt%,Si:0.15-0.3wt%,Mn:0.4-0.6wt%,V:0.03-0.05wt%,N:0.008-0.012wt%,Cu:0.5-0.8wt%,Ni:1-2wt%,W:0.05-0.1wt%,Re:0.01-0.02wt%,Nb:0.01-0.02wt%,Cr:1-1.5wt%,REM:0.03-0.05wt%,Sn:0.05-0.1wt%,Ti:0.001-0.005wt%,P:0.015-0.025wt%,S:≤0.005wt%,余量为Fe及不可避免杂质。
进一步地,钢板晶粒平均尺寸18-38μm,含有50-60%贝氏体+20-30%铁素体组织,所述百分比为面积百分比;含有平均尺寸20-30nm弥散析出的V(C、N)或WC、Nb(C、N)、Cr6C、Fe3C纳米相,这些析出相的平均间距在1-2μm;含有平均尺寸62-75nm的Cu纳米相,相的平均间距在1.5-2μm。
进一步地,弥散析出的V(C、N)或WC、Nb(C、N)、Cr6C、Fe3C纳米相尺寸为10-50nm,Cu纳米相尺寸为50-100nm。
进一步地,室温条件下钢板屈服强度380~420MPa,屈强比≤0.8,-50℃冲击功不低于150J,延伸率≥20%,面缩率≥70%。
进一步地,600℃条件下钢板屈服强度360~400MPa,屈强比≤0.8,-50℃冲击功不低于150J,延伸率≥20%,面缩率≥70%。
进一步地,60KJ线能量条件下钢板焊接接头抗拉强度495~525MPa、-40℃冲击功不低于150J。
进一步地,钢板腐蚀速率小于0.03g/m2.h。
本发明一种海洋环境下建筑用钢板的生产方法,包括冶炼、连铸、钢坯加热、控制轧制及下线处理,具体内容如下:
钢坯加热:钢坯冷装入炉温度≤200℃,采用多级加热,其中600-950℃总时间控制在0.1-0.2min/mm,1180-1200℃总时间控制在≤0.1min/mm,1150-1180℃的总时间控制在0.2-0.4min/mm;
控制轧制:采用高温直接轧制,开轧温度1110-1140℃,道次间隔≤6s,道次平均压下量10-20%,终轧温度910-950℃,轧后钢板采用空冷方式下线;
下线处理:钢板空冷下线后采用堆垛或保温处理的方式进行析出相和内应力的调控,其中保温调控温度300-500℃。
进一步地,所述钢坯由转炉冶炼+连铸制得,钢坯表面温度在800-850℃时开始冷却,冷却速度控制在2-10℃/s,之后采用堆垛处理或低温加热处理,其中低温加热温度控制在180-200℃。
进一步地,所述钢种采用转炉冶炼,铁水中Ti元素控制在0.005%以下,使用Si、Mn进行脱氧。
按上述方案生产的海洋环境下建筑用钢板具有以下有益效果:
1、通过复合微量元素的添加及协同作用,大幅度提高钢板的耐蚀性能。南海近海岸实地挂片4年腐蚀速率小于0.03g/m2.h,耐蚀性较目前最好的3.5Ni耐候钢体系提高32%。
2、具有较好的综合力学性能、结构安全性和可焊性,屈服强度380~420MPa(室温),屈服强度360~400MPa(600℃条件下),屈强比≤0.8,-50℃冲击功不低于150J;延伸率≥20%,面缩率≥70%。
3、60KJ线能量条件下,焊接接头抗拉强度均可控制在495~525MPa、-40℃冲击功≥150J。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例,都属于本发明保护的范围。应理解,本发明实施例仅用于说明本发明的技术效果,而非用于限制本发明的保护范围。
本发明通过Sn、Re、REM、N、Cr、V、W等元素的微合金化复配作用,开发一种兼具良好安全服役性能以及可焊性的360-400MPa的低合金钢低成本方案,解决现有严苛环境耐候钢抗断性普遍较低、安全性较低以及高强钢不易焊接等问题。
下面将对本发明的钢组分进行详细说明,如无特别说明,则显示各元素的含量的%以重量为准。
一种海洋环境下建筑用钢板,钢种成分以重量百分比计包含C:≤0.02wt%,Si:0.15-0.3wt%,Mn:0.4-0.6wt%,V:0.03-0.05wt%,N:0.008-0.012wt%,Cu:0.5-0.8wt%,Ni:1-2wt%,W:0.05-0.1wt%,Re:0.01-0.02wt%,Nb:0.01-0.02wt%,Cr:1-1.5wt%,REM:0.03-0.05wt%,Sn:0.05-0.1wt%,Ti:0.001-0.005wt%,P:0.015-0.025wt%,S:≤0.005wt%,余量为Fe及不可避免杂质。
C:≤0.02wt%
C元素是形成以50-60%面积百分比贝氏体+20-30%面积百分比铁素体为基体耐蚀组织的主要相变控制元素,是保证钢种强度的重要元素,适当的C促进本发明中重要的微小阴极相V(C、N)的生成,并控制Cr的大块碳化物的析出,间接的提高钢的耐蚀性,在本发明成分体系下,更多的C对钢的耐蚀性、焊接性不利,因此C的含量应≤0.02wt%。
Si:0.15-0.3wt%
Si元素对强化起到一定作用,此外同Cu、Sn形成表面氧化物,有效提高耐蚀性,且是本发明重要的脱氧剂之一,但是过高的Si会降低钢种表面锈层的致密性,因此控制Si的含量在0.15-0.3wt%。
Mn:0.4-0.6wt%
Mn元素对强化起到一定作用,在本发明体系下Mn在奥氏体状态下可以与Fe无限固溶,过多的Mn将降低V、Cu等耐蚀元素的固溶效果,影响其尺度和分布控制,此外Mn是本发明重要的脱氧剂之一,因此控制Mn的含量在0.4-0.6wt%。
Nb:0.01-0.02wt%
适量的Nb有助于进一步提升钢的韧性促进耐蚀效果,但是过多会降低上述元素的合金化作用,需进行控制0.01-0.02wt%。
V:0.03-0.05wt%
V元素主要以沉淀强化方式对钢的强韧性和耐蚀性起到重要作用,本发明V的作用主要是同适当比例的C和N形成V(C、N),由于钢铁材料是多元合金化形成的多相组织,因此微区阴阳极比例的控制非常重要,细化、弥散、均匀、分布的阴极设计相对于钢铁材料这种复杂结构体系的耐蚀性的控制非常重要,基于此,本发明采用了0.03-0.05wt%的微量V,主要是由于多元体系的成分设计中,添加了同α-Fe中的无限固溶的Cr等固溶元素,因此V的固溶能力被降低,而主要起到对阴极相的控制上,在本发明采用的V、C、N以及Cr等元素配置下,将促进钢的基体中生成10-50nm(平均尺寸20-30nm)弥散析出的V(C、N)和Fe3C,这些相的平均间距在1-2μm。此外固溶的V具有致密锈层的作用,有助于提升钢的焊接工艺窗口,提升焊接后热影响区的焊接性能,尤其是韧性。基于上述设计,V的含量在0.03-0.05wt%。
N:0.008-0.012wt%
N元素主要是促进V(C、N)和Fe3C的析出,此外固溶的N有助于提高钢的耐蚀性,因此本发明的N控制在0.008-0.012wt%。
Cu:0.5-0.8wt%
Cu是本发明重要的耐蚀和强韧化元素,具有致密锈层的作用,当钢板表面初步腐蚀后,形成Cu富集层以及氧化层,提高近表面基体电位,并阻止Cl-侵入,此外在钢板内部形成50-100nm(平均尺寸62-75nm)的Cu纳米相,相的平均间距在1.5-2μm,在表层锈层破坏后进一步通过形成大量细小的阴极相,同V(C、N)和Fe3C形成特有的阴极尺寸、分布控制体系,控制腐蚀速度并且有助于焊接性的提高和控制,而过多的Cu不利于耐蚀性,且增加不必要的成本,因此本发明的Cu控制在0.5-0.8wt%。
Ni:1-2wt%
Ni元素的主要作用是平衡耐候钢的强韧性。耐蚀方面,促进钢表面自腐蚀电位正移动,本发明采用了低Mn成分设计、使得Ni能够更有效的促进对Fe3O4氧化物的生成,且锈层中Ni2+可以更有效的占据Fe3O4的间隙位置,形成稳定而致密的Fe和Ni的金属间化合物,以及Ni和Sn、V的富集层,阻止Cl-向基体的扩散,降低酸化提高锈层中电解质的PH值,从而使得仅采用1-2wt%的Ni便可以充分达到耐蚀作用,过高的Ni将提高材料的强度,降低塑性。
W:0.05-0.1wt%
W:具有致密锈层的作用,伴随钢材的阳极反应WO4 2-溶出,在锈层上WO4 2-分布产生离子选择,抵挡腐蚀促进因子的Cl-的侵入。此外W和C生成10-50nm WC,有助于提高V和Cu的弥散相的低温和高温稳定性,有助于提高钢的耐火性能。过高的W将使得韧性劣化,因此控制在0.05-0.1wt%。
Re:0.01-0.02wt%
铼元素在凝固过程均匀的分布于枝晶干和枝晶间,是重要的固溶强化元素,具有致密锈层的作用,可有效的提高钢的耐火性能,其腐蚀电位在0.3V左右,可以使腐蚀电位正移,有效的提高基体腐蚀电位,降低腐蚀电流,进而提高钢的耐蚀性。此外适量的Re同Ni、Cu配合可以有效的促进阳极钝化,提高阴极效率,由于钝化区的阳极电流要比活化溶解的电流小几个数量级,因而利用阴极性元素提高合金的耐蚀性非常有效。Re的加入有助于提高V和Cu的弥散相的低温和高温稳定性,进而提高钢的耐火性能。此外Re和V、Ni的复配加入可有效控制Sn等元素加入带来的韧性控制问题,有助于提升钢的焊接工艺窗口,提升焊接后热影响区的焊接性能,尤其是韧性。因此控制在0.01-0.02wt%。
Cr:1-1.5wt%
Cr;一方面起到致密锈层的作用,一方面形成钝化氧化物,同其他氧化物以及致密的α-FeOOH共同抵抗Cl-的侵入,在高湿热海洋大气环境条件下,PH值呈现弱碱性,Cr的氧化物可以得到有效的保护;此外Cr在铁素体和贝氏体中充分固溶,间接起到控制V(C、N)热力学和动力学变化的作用,此外有利于提升合金体系下的材料耐火能力,针对环境所需,本发明的Cr控制在1-1.5wt%。
REM:0.03-0.05wt%
REM稀土元素,一方面可以改变V(C、N)等阴极相尺寸,提高其弥散度,提高其电位,降低其阴极作用,另一方面由于含量达到0.03-0.05wt%,在基体中充分固溶,起到提高基体电位的作用,直接产生耐腐蚀作用,有助于提升钢的焊接工艺窗口,提升焊接后热影响区的焊接性能,尤其是韧性。
Sn:0.05-0.1wt%
Sn元素,一方面以单质固溶的方式降低钢的能级,减弱钢的电化学活性;有助于形成SnO等氧化物沉积在腐蚀前沿,促进α-FeOOH的生成,并同α-FeOOH一起致密氧化层;当同Fe一同溶解时,离子态的Sn可以同Cl-结合,提高局部的PH值,控制腐蚀过程加速;一定量的Sn有助于保持钢的低温韧性以及耐火能力的提升,但是过多将降低材料的冲击韧性。针对环境所需,本发明的Sn控制在0.05-0.1wt%。
Ti:0.001-0.005wt%
Ti元素,有助于对于初始晶粒度的控制,但是过多会消耗N元素,影响钢的强度和耐蚀效果,为此本发明的Ti控制在0.001-0.005wt%。
P:0.015-0.025wt%
P元素主要作为减低阳极极化程度,促进钢的均匀溶解和加速铁的氧化速率,促进非静态保护膜的形成,同Re、Cu等配合抵抗Cl-的侵入,但是过多的P降低钢的焊接性,因此本发明的P控制在0.015-0.025wt%。
S:≤0.005wt%
S元素形成的硫化物加速腐蚀,过多的S对材料的韧性有不利的影响,因此需要严格控制在≤0.005wt%。
本发明除了上述的钢组分以外,余量可为Fe及不可避免的杂质。不可避免的杂质作为一般的钢铁制造工序中非人为混入的杂质,不能将其完全排除,对于通常的钢铁制造领域的技术人员而言,能够容易地理解其含义。而且,本发明并非完全排斥除了前面所述的钢组分以外还添加其他组分。
下面进一步详细说明本发明的微细组织。
本发明的一种海洋环境下建筑用钢板,晶粒平均尺寸18-38μm,含有50-60%贝氏体+20-30%铁素体的耐蚀组织,所述百分比为面积百分比;含有弥散析出的V(C、N)/或WC、Nb(C、N)、Cr6C、Fe3C纳米相,这些析出相的尺寸10-50nm,平均尺寸20-30nm,平均间距在1-2μm;含有弥散析出的Cu纳米相,尺寸50-100nm,平均尺寸62-75nm,平均间距1.5-2μm。主要目的是兼顾材料的耐蚀性-耐火性-力学性能的匹配,此外弥散相的析出有利于基体的均匀腐蚀。
下面进一步详细说明本发明的生产工序。
本发明的一种海洋环境下建筑用钢板的生产方法,包括冶炼、连铸、钢坯加热、控制轧制及下线处理,具体内容如下:
冶炼:所述钢种采用转炉冶炼,使用Si、Mn进行脱氧,严格控制Al的使用,原因是Al的加入会消耗N元素,并对钢坯的表面质量产生有害的影响,类似的采用的铁水中也要严格控制Ti元素的引入(控制在0.005%以下),影响V、Nb、W和Cu的析出效果,避免形成Ti、Al等碳氮化物,对于耐蚀性能不利。
连铸:为了控制连铸坯初始表面晶粒度以及表层Re、W等耐蚀元素的固态下配分,出坯采用快冷方式进行预处理,钢坯表面温度在800-850℃时开始冷却,冷却速度控制在2-10℃/s。之后不宜热装,需采用堆垛处理或低温加热处理,其中低温加热温度控制在180-200℃,控制钢坯的表面质量和热应力分布,控制钢坯表面裂纹和应力裂纹的萌生和扩展。
钢坯加热:钢坯冷装入炉温度控制在≤200℃,采用多级加热,其中600-950℃总时间控制在0.1-0.2min/mm,1180-1200℃总时间控制在0.1min/mm之内,1150-1180℃的总时间控制在0.2-0.4min/mm。目的是为了热加工前,控制合金元素的初始分布,控制晶粒尤其是晶界的分布和组成,调控力学和耐蚀性能。
控制轧制:采用高温直接轧制,开轧温度1110-1140℃,道次间隔≤6s,道次平均压下量10-20%,终轧温度910-950℃。轧后钢板采用空冷的方式下线,控制晶粒尺寸在18-38μm,这一过程钢中形成50-60%贝氏体+20-30%铁素体为基体耐蚀组织以及一部分弥散析出的V(C、N)(或WC、Nb(C、N))、Cr6C、Fe3C以及部分Cu纳米相。
下线处理:钢板空冷下线后采用堆垛或保温处理的方式进行第二阶段析出相和内应力的调控,其中保温调控温度300-500℃,促进钢的基体中生成尺寸10-50nm(平均尺寸20-30nm)弥散析出的V(C、N)(或WC、Nb(C、N))、Cr6C、Fe3C纳米相,这些相的平均间距在1-2μm。同时基体中还存在50-100nm(平均尺寸62-75nm)的Cu纳米相,相的平均间距在1.5-2μm。
按照上述的钢种成分及生产工艺,本发明实际熔炼成分如表1,本发明的实际工艺参数和组织如表2-4、实物性能如表5-9。
表1各实施例成分/wt%
| C | Si | Mn | V | N | Cu | Ni | W | Re | Cr | REM | Sn | Nb | P | S | Ti | |
| 1 | 0.01 | 0.15 | 0.55 | 0.031 | 0.011 | 0.8 | 1.1 | 0.07 | 0.02 | 1.32 | 0.03 | 0.06 | 0.01 | 0.015 | 0.001 | 0.003 |
| 2 | 0.02 | 0.16 | 0.45 | 0.037 | 0.008 | 0.79 | 1.2 | 0.09 | 0.013 | 1.44 | 0.04 | 0.05 | 0.02 | 0.018 | 0.002 | 0.004 |
| 3 | 0.015 | 0.15 | 0.54 | 0.036 | 0.009 | 0.62 | 1.43 | 0.1 | 0.02 | 1.36 | 0.04 | 0.07 | 0.01 | 0.02 | 0.003 | 0.002 |
| 4 | 0.01 | 0.29 | 0.41 | 0.042 | 0.012 | 0.5 | 2 | 0.08 | 0.02 | 1.5 | 0.05 | 0.09 | 0.02 | 0.025 | 0.002 | 0.005 |
| 5 | 0.02 | 0.2 | 0.43 | 0.05 | 0.009 | 0.55 | 1.9 | 0.09 | 0.02 | 1.1 | 0.04 | 0.1 | 0.02 | 0.02 | 0.003 | 0.003 |
| 6 | 0.005 | 0.17 | 0.42 | 0.032 | 0.008 | 0.63 | 1.75 | 0.08 | 0.02 | 1.27 | 0.05 | 0.1 | 0.01 | 0.024 | 0.002 | 0.004 |
| 7 | 0.02 | 0.18 | 0.41 | 0.04 | 0.009 | 0.67 | 1.82 | 0.05 | 0.019 | 1.33 | 0.03 | 0.05 | 0.02 | 0.016 | 0.002 | 0.003 |
| 8 | 0.02 | 0.25 | 0.45 | 0.032 | 0.01 | 0.73 | 1.22 | 0.07 | 0.02 | 1.46 | 0.03 | 0.09 | 0.01 | 0.022 | 0.003 | 0.002 |
| 9 | 0.01 | 0.20 | 0.59 | 0.041 | 0.008 | 0.69 | 1.34 | 0.09 | 0.014 | 1.47 | 0.04 | 0.06 | 0.02 | 0.02 | 0.001 | 0.001 |
| 10 | 0.005 | 0.16 | 0.56 | 0.032 | 0.012 | 0.75 | 1.56 | 0.1 | 0.02 | 1.5 | 0.03 | 0.1 | 0.02 | 0.017 | 0.003 | 0.004 |
| 11 | 0.005 | 0.17 | 0.46 | 0.035 | 0.011 | 0.63 | 1.72 | 0.09 | 0.012 | 1.45 | 0.03 | 0.1 | 0.01 | 0.019 | 0.002 | 0.005 |
| 12 | 0.01 | 0.22 | 0.55 | 0.04 | 0.012 | 0.77 | 1.21 | 0.06 | 0.017 | 1.3 | 0.03 | 0.08 | 0.02 | 0.022 | 0.001 | 0.003 |
表2钢坯预处理
表3加热工艺
表4轧制工艺
表5钢板组织比例
表6实施例的力学性能
表7实施例的焊接性能(线能量60KJ,埋弧焊)
表8实施例的耐火性能
表9实施例的耐蚀性能
| 南海近海岸挂片4年平均腐蚀速率(g/m2.h) | |
| 对比例(3.5Ni系) | 0.037 |
| 实施例1 | 0.025 |
| 实施例2 | 0.018 |
| 实施例3 | 0.024 |
| 实施例4 | 0.023 |
| 实施例5 | 0.021 |
| 实施例6 | 0.022 |
| 实施例7 | 0.023 |
| 实施例8 | 0.022 |
| 实施例9 | 0.024 |
| 实施例10 | 0.021 |
| 实施例11 | 0.022 |
| 实施例12 | 0.021 |
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种海洋环境下建筑用钢板,其特征在于,钢种成分以重量百分比计包含C:≤0.02wt%,Si:0.15-0.3wt%,Mn:0.4-0.6wt%,V:0.03-0.05wt%,N:0.008-0.012wt%,Cu:0.5-0.8wt%,Ni:1-2wt%,W:0.05-0.1wt%,Re:0.01-0.02wt%,Nb:0.01-0.02wt%,Cr:1-1.5wt%,REM:0.03-0.05wt%,Sn:0.05-0.1wt%,Ti:0.001-0.005wt%,P:0.015-0.025wt%,S:≤0.005wt%,余量为Fe及不可避免杂质。
2.根据权利要求1所述海洋环境下建筑用钢板,其特征在于,钢板晶粒平均尺寸18-38μm,含有50-60%贝氏体+20-30%铁素体组织,所述百分比为面积百分比;含有平均尺寸20-30nm弥散析出的V(C、N)或WC、Nb(C、N)、Cr6C、Fe3C纳米相,这些析出相的平均间距在1-2μm;含有平均尺寸62-75nm的Cu纳米相,相的平均间距在1.5-2μm。
3.根据权利要求2所述海洋环境下建筑用钢板,其特征在于,弥散析出的V(C、N)或WC、Nb(C、N)、Cr6C、Fe3C纳米相尺寸为10-50nm,Cu纳米相尺寸为50-100nm。
4.根据权利要求1所述海洋环境下建筑用钢板,其特征在于,室温条件下钢板屈服强度380~420MPa,屈强比≤0.8,-50℃冲击功不低于150J,延伸率≥20%,面缩率≥70%。
5.根据权利要求1所述海洋环境下建筑用钢板,其特征在于,600℃条件下钢板屈服强度360~400MPa,屈强比≤0.8,-50℃冲击功不低于150J,延伸率≥20%,面缩率≥70%。
6.根据权利要求1所述海洋环境下建筑用钢板,其特征在于,60KJ线能量条件下钢板焊接接头抗拉强度495~525MPa、-40℃冲击功不低于150J。
7.根据权利要求1所述海洋环境下建筑用钢板,其特征在于,钢板腐蚀速率小于0.03g/m2.h。
8.一种权利要求1~7任一项所述的海洋环境下建筑用钢板的生产方法,其特征在于,包括冶炼、连铸、钢坯加热、控制轧制及下线处理,具体内容如下:
钢坯加热:钢坯冷装入炉温度≤200℃,采用多级加热,其中600-950℃总时间控制在0.1-0.2min/mm,1180-1200℃总时间控制在≤0.1min/mm,1150-1180℃的总时间控制在0.2-0.4min/mm;
控制轧制:采用高温直接轧制,开轧温度1110-1140℃,道次间隔≤6s,道次平均压下量10-20%,终轧温度910-950℃,轧后钢板采用空冷方式下线;
下线处理:钢板空冷下线后采用堆垛或保温处理的方式进行析出相和内应力的调控,其中保温调控温度300-500℃。
9.根据权利要求8所述的海洋环境下建筑用钢板的生产方法,其特征在于,所述钢坯由转炉冶炼+连铸制得,钢坯表面温度在800-850℃时开始冷却,冷却速度控制在2-10℃/s,之后采用堆垛处理或低温加热处理,其中低温加热温度控制在180-200℃。
10.根据权利要求8所述的海洋环境下建筑用钢板的生产方法,其特征在于,所述钢种采用转炉冶炼,铁水中Ti元素控制在0.005%以下,使用Si、Mn进行脱氧。
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