[0024] Al:是強(qiáng)脫氧元素,還可與N結(jié)合形成AlN,有防止鋼的時(shí)效脆性及細(xì)化晶粒的作用。本發(fā)明中Al含量控制在0.010~0.050wt.%。
[0025] P和S:鋼中雜質(zhì)元素,對(duì)鋼的性能尤其是低溫韌性非常不利,本發(fā)明鋼中對(duì)其含量應(yīng)嚴(yán)格控制,分別不高于0.01wt.%和0.001wt.%。
[0026] 進(jìn)一步的,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?jǐn)?shù)為70%~90%,馬氏體體積分?jǐn)?shù)為10%~20%,奧氏體體積分?jǐn)?shù)為4%~10%;上述組分之和為100%。
[0027] 進(jìn)一步的,船板鋼的微觀組織中貝氏體體積分?jǐn)?shù)為76%~85%,馬氏體體積分?jǐn)?shù)為13%~19%,奧氏體體積分?jǐn)?shù)為6%~8%;上述組分之和為100%。
[0028] 一種貝氏體/馬氏體/奧氏體高韌易焊接船板鋼的制造方法,具體工藝步驟為:
[0029] (1)板坯連鑄:低過熱度澆注,澆注過熱度不大于20℃,采取輕壓下及電磁攪拌技術(shù),以減小鋼板心部偏析程度;
[0030] (2)低溫再加熱:將連鑄坯進(jìn)行低溫加熱,使得鋼板具有較細(xì)小的奧氏體晶粒度,加熱溫度為1000~1150℃,保溫60~180min;
[0031] (3)再結(jié)晶與非再結(jié)晶區(qū)兩階段大壓下軋制:在再結(jié)晶區(qū)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行2~5道次大壓下率軋制,開軋溫度:1000~1150℃,終軋溫度:980~1100℃,軋制時(shí)單道次壓下量大且軋速慢,使得鋼板具有較大的軋制滲透力,讓其表面發(fā)生再結(jié)晶的同時(shí),讓其心部也最大程度地發(fā)生再結(jié)晶,一定程度上消除元素的偏析,控制軋速不高于1.5m/s,每道次壓下量不低于15%;在非再結(jié)晶區(qū)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行3~10道次“低溫大壓下”軋制,開軋溫度:920~
1000℃,終軋溫度:850~920℃。上述兩階段大壓下軋制總壓縮比不低于8,在非再結(jié)晶區(qū)軋制時(shí)壓縮比不低于3;軋后鋼板的奧氏體形貌呈扁平狀,扁平化奧氏體的晶界面積較等軸狀?yuàn)W氏體的晶界面積多,能為后續(xù)直接淬火時(shí)貝氏體/馬氏體相變提供更多的形核位置,從而使得貝氏體/馬氏體的亞結(jié)構(gòu)尺寸更細(xì)小,更為細(xì)小尺寸的亞結(jié)構(gòu)為板條束或板條塊,是鋼的強(qiáng)韌化控制單元,因此能大幅度提高鋼的強(qiáng)韌性,尤其是改善低溫韌性。
[0032] (4)直接淬火DQ:軋制結(jié)束后將鋼板快速傳送至在線淬火機(jī)進(jìn)行淬火,直接淬火溫度為850~920℃,水淬速度控制在1~2m/min,冷速≥20℃/s,鋼板表面終冷溫度不高于200℃;
[0033] (5)兩相區(qū)淬火L:對(duì)淬火后的鋼板再次加熱至兩相區(qū),加熱至兩相區(qū)后立即進(jìn)行二次淬火,淬火溫度為740~780℃,保溫時(shí)間60~90min,上述兩相區(qū)是指奧氏體/鐵素體區(qū);
[0034] (6)回火熱處理:將二次淬火后的鋼板在熱處理爐中進(jìn)行回火,回火溫度為500~
670℃,回火時(shí)間60~120min,回火后進(jìn)行空冷至室溫;鋼中析出相大量彌散析出,起到顯著地沉淀強(qiáng)化作用,同時(shí)在貝氏體/馬氏體板條間形成一定量的逆轉(zhuǎn)變奧氏體,可阻止裂紋的傳播或是吸收沖擊能量,從而顯著提高低溫韌性。
[0035] 進(jìn)一步的,步驟(3)中,在再結(jié)晶區(qū)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行3道次大壓下率軋制,開軋溫度:1120℃,終軋溫度:1000℃,軋速:1.5m/s,每道次壓下量:21%;在非再結(jié)晶區(qū)溫度范圍內(nèi)進(jìn)行5道次軋制,開軋溫度:950℃,終軋溫度:870℃,軋速:1.3m/s,每道次壓下量:
18.7%。
[0036] 進(jìn)一步的,步驟(4)中,直接淬火溫度:885℃,淬火時(shí)間:90min。
[0037] 進(jìn)一步的,步驟(5)中,二次淬火時(shí)冷卻方式為水冷;水淬速度控制在1~2m/min,冷速≥20℃/s,鋼板表面終冷溫度不高于200℃。
[0038] 進(jìn)一步的,步驟(5)中,淬火溫度:760℃,淬火時(shí)間:120min。
[0039] 進(jìn)一步的,步驟(6)中,回火溫度:654℃,回火時(shí)間:70min。
[0040] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0041] (1)本發(fā)明鋼板屈服強(qiáng)度≥590MPa,-84℃夏比V型缺口沖擊功(KV2-84℃)≥150J(單值),且斷口纖維率(FA-84℃)≥60%(單值)。
[0042] (2)本發(fā)明鋼板的厚度截面性能穩(wěn)定,尤其是低溫韌性較為穩(wěn)定。
[0043] (3)與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比,本發(fā)明的生產(chǎn)工藝在保證低碳船板鋼具有優(yōu)良的高強(qiáng)高韌的匹配性,還具有較高的低溫沖擊斷口纖維率,使得鋼在低溫下服役時(shí)不易脆斷,更有安全保障。
附圖說明
[0044] 圖1為本發(fā)明鋼的掃描電鏡圖;
[0045] 圖2為本發(fā)明鋼的軋制熱處理工藝圖;
[0046] 圖3為本發(fā)明鋼中奧氏體體積分?jǐn)?shù)為4%時(shí)的X射線衍射測定結(jié)果示意圖。
具體實(shí)施方式
[0047] 下面結(jié)合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,其中,附圖構(gòu)成本申請(qǐng)一部分,并與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。