一種貝氏體/馬氏體/奧氏體高韌易焊接船板鋼及制造方法 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明涉及船板鋼領(lǐng)域，特別提供了船舶及海洋工程用的一種貝氏體/馬氏體/奧氏體高韌易焊接船板鋼及制造方法。 背景技術(shù) [0002] 隨著世界造船業(yè)及海洋裝備工業(yè)的迅速發(fā)展，對船體、海洋平臺等結(jié)構(gòu)用鋼的機械性能及安全性能提出了越來越高的要求。因在特定的海洋環(huán)境中服役，對船體、海洋平臺用結(jié)構(gòu)鋼除了要求達到一定的強度、良好的焊接性、耐大氣和海水腐蝕性外，還要求其具有較高的低溫韌性，特別對厚板截面的低溫韌性的穩(wěn)定性要求較高。 [0003] 傳統(tǒng)船體結(jié)構(gòu)鋼一般是在低碳鋼(碳含量～0.20wt.％)的基礎(chǔ)上采用Ni-Cr-Mo-V系合金化技術(shù)并通過淬火回火熱處理工藝得到回火馬氏體組織來實現(xiàn)高強高韌的良好匹配。但由于該類鋼碳含量較高，不但對鋼的低溫韌性十分不利，而且鋼的焊接裂紋敏感性指數(shù)Pcm(Pcm＝C+Si/30+Ni/60+(Mn+Cr+Cu)/20+Mo/15+V/10+5B)也較高，為避免鋼板焊后在焊接接頭處出現(xiàn)冷裂紋，鋼板需要在焊前進行預熱，因此會提高焊接工序成本，增加焊接耗時。申請?zhí)枮?00710094178的發(fā)明專利描述了一種高強鋼及其制造方法，但由于碳當量較高，焊接時需要較高溫度下預熱，嚴重制約了焊接進程。近年來，為降低制造成本，同時又能進一步改善船體用鋼的強韌性及焊接性，人們設(shè)計了一種低碳或是超低碳含Cu時效強化鋼，這種鋼主要通過降低Ni、Cr、Mo等貴重元素含量來減小合金成本，通過超低碳設(shè)計來降低碳當量，從而提高焊接性能。該類鋼軋后一般經(jīng)固溶加時效熱處理，固溶處理時Cu全部固溶于基體中，在時效過程中以Cu單質(zhì)粒子形式析出，從而起到一定的沉淀強化作用來彌補降碳帶來的強度損失。 [0004] 傳統(tǒng)船體結(jié)構(gòu)鋼，不論是早期的低碳(碳含量～0.20wt.％)、Ni-Cr-Mo-V系合金化鋼，還是近年來開發(fā)的低碳或是超低碳含Cu時效強化鋼，軋后一般均采用再加熱，然后采用淬火、回火熱處理工藝，即QT工藝，或者通過軋后直接淬火然后回火熱工藝，即DQT工藝，來獲得回火馬氏體/貝氏體組織來實現(xiàn)高強高韌的良好匹配。DQT工藝不僅制造工藝流程短，節(jié)能降耗，而且通過再結(jié)晶區(qū)和非再結(jié)晶區(qū)兩階段軋制后能使相變后的有效晶粒尺寸細化從而有利于提高鋼的強韌性。如公開號為CN1651589A的發(fā)明專利采用QT的工藝制備了一種高強度易焊接時效硬化鋼，但該方法所述鋼的屈服強度較低為520MPa，韌性考核溫度也較低，要求-40℃沖擊功≥160J。公開號為CN102021489A和CN104073731A的發(fā)明專利描述了一種通過DQT工藝來制造的超高強度船板鋼，但其屈服強度也在520MPa左右，考察沖擊功溫度均不低于-60℃。在海洋服役環(huán)境下，船體結(jié)構(gòu)鋼和海洋平臺用鋼需要承受一系列復雜的動態(tài)載荷及船體建造和裝配所造成的應(yīng)力等因素的作用和影響，因此，在提高鋼材強度的同時，必須考慮鋼材如何避免發(fā)生低應(yīng)力破壞。這就要求鋼材在塑性破壞時有足夠的韌性儲備，特別是要求在很低的海洋環(huán)境溫度下具有較高的低溫韌性。 [0005] 現(xiàn)有技術(shù)中提高韌性的方法有兩種，一方面是提高上平臺沖擊功，另一方面是降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度。通過深入研究，人們通過在再結(jié)晶區(qū)和非再結(jié)晶區(qū)大壓下量軋制來獲得扁平奧氏體，從而細化相變后貝氏體/馬氏體亞結(jié)構(gòu)，來降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度。此外，還通過在淬火和回火工藝之間進行一次兩相區(qū)淬火，來實現(xiàn)奧氏體穩(wěn)定元素的配分，在回火時獲得一定量的逆轉(zhuǎn)變奧氏體來大幅度提高鋼的低溫韌性，即QLT工藝。但再結(jié)晶區(qū)和非再結(jié)晶區(qū)大壓下量軋制后直接淬火DQ和兩相區(qū)淬火加回火LT相結(jié)合的工藝還較為少見。 [0006] 現(xiàn)有的高強韌易焊接鋼技術(shù)大多數(shù)考核的沖擊韌性溫度均不低于-60℃，這已不能滿足傳統(tǒng)船體、海洋平臺等用途的鋼材在嚴寒低溫海洋環(huán)境中的服役特點。此外，船體用鋼、海洋平臺用鋼厚度規(guī)格較多，厚板在厚度方向具有截面效應(yīng)，即在厚板的厚度方向出現(xiàn)性能不穩(wěn)定的現(xiàn)象，特別是低溫韌性的不穩(wěn)定，嚴重影響鋼板的整體性能。 [0007] 本發(fā)明為解決上述問題，提供了一種貝氏體/馬氏體/奧氏體高韌易焊接船板鋼及制造方法，滿足鋼材在嚴寒低溫海洋環(huán)境中的服役特點。 發(fā)明內(nèi)容 [0008] 本發(fā)明的目的在于提供了一種貝氏體/馬氏體/奧氏體高韌易焊接船板鋼及制造方法，通過對鋼板進行軋制、熱處理工藝，解決了傳統(tǒng)船體、海洋平臺、石油管道用鋼均面臨低溫韌性不足、厚板截面韌性不穩(wěn)定的問題。 [0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：

1.一種貝氏體/馬氏體/奧氏體高韌易焊接船板鋼，其特征在于，所述船板鋼中各組分按質(zhì)量百分比計：C：0.020％～0.060％，Ni：1.50％～3.00％，Cu：1.00％～2.00％，Mo： 0.10％～0.60％，Cr：0.20％～0.60％，Mn：0.80％～1.50％，Si：0.20％～0.50％，Nb： 0.040％～0.080％，Ti：0.005％～0.020％，Al：0.010％～0.050％，P≤0.006％，S≤ 0.001％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；所述船板鋼滿足焊接裂紋敏感性指數(shù)：Pcm＝C+Si/30+Ni/60+(Mn+Cr+Cu)/20+Mo/15+V/10+5B≤0.34；所述船板鋼的微觀組織主要由貝氏體、馬氏體、奧氏體構(gòu)成，其中貝氏體體積分數(shù)為70％～90％，馬氏體體積分數(shù)為10％～20％，奧氏體體積分數(shù)為4％～10％；上述組分之和為100％。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種貝氏體/馬氏體/奧氏體高韌易焊接船板鋼，其特征在于，所述船板鋼中各組分按質(zhì)量百分比計：C：0.023％～0.037％，Ni：1.73％～2.01％，Cu： 1.09％～1.76％，Mo：0.13％～0.367％，Cr：0.24％～0.36％，Mn：0.85％～1.13％，Si： 0.24％～0.39％，Nb：0.043％～0.062％，Ti：0.0053％～0.012％，Al：0.012％～0.034％，P≤0.004％，S≤0.0008％，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；所述船板鋼滿足焊接裂紋敏感性指數(shù)：Pcm＝C+Si/30+Ni/60+(Mn+Cr+Cu)/20+Mo/15+V/10+5B≤0.25。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種貝氏體/馬氏體/奧氏體高韌易焊接船板鋼，其特征在于，所述船板鋼中各組分按質(zhì)量百分比計：C：0.041％～0.056％，Ni：2.15％～2.87％，Cu： 1.81％～1.93％，Mo：0.38％～0.57％，Cr：0.38％～0.52％，Mn：1.213％～1.479％，Si：