一种降低超高强度海工钢EH890屈强比的热处理方法与流程

一种降低超高强度海工钢eh890屈强比的热处理方法
技术领域
1.本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种降低超高强度海工钢eh890屈强比的热处理方法。


背景技术：

2.随着海洋开发向远海、深海发展，为适应复杂的海洋环境，海洋工程装备逐渐向大型化、高强度、高低温韧性发展，这对节约材料、降低采购成本，提高装备安全系数等具有重要意义，钢结构也向着大跨化、大型化发展，这些对钢结构的安全性也提出了更高的要求，这时候超高强钢的屈强比也越来越多受到重视。英国船级社和德国挪威船级社也将屈强比的要求写进了船级社规范。这两家船级社要求所有淬火回火超高强度钢板屈强比≤0.94。按照以往生产经验，传统的常规控轧、或者一次淬火 回火生产工艺思路，生产屈服强度690mpa级以上超高强钢控制屈强比难度较大，而屈服强度890mpa级及以上的生产难度更。目前国内常用的超高强海工钢为屈服690mpa级的，而对于890mpa及以上低屈强比超高强度海工钢国内还没有厂家能够大批量的生产，这些严重影响我国海洋装备制造的发展，因此研发低屈强比eh890超高强度海工钢板具有重要的意义。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种能够降低超高强度海工钢eh890屈强比的热处理方法，在合适的成分基础上，通过合理的热处理方法，得到一种屈服强度≥890mpa，抗拉强度940-1100mpa，屈强比低≤0.94，v型横向-40℃冲击功≥50j，的超高强度海工钢。
4.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种降低超高强度海工钢eh890屈强比的热处理方法，所述方法为采用淬火 亚温淬火 回火的调质工艺。
5.本发明所述淬火工艺：淬火温度910-940℃，保温时间plc （30-40）min，出炉后水冷至室温。
6.本发明所述亚温淬火工艺：亚温淬火温度810-830℃，保温时间plc （10-30）min，出炉后水冷至室温。
7.本发明所述回火工艺：回火温度630-660℃，总加热时间4.0-5.0min/mm，出炉后空冷至室温。
8.本发明所述钢板的化学成分及其质量百分含量为：c：0.13～0.18%，si≤0.50%，mn：1.40～1.80%，p≤0.010%，s≤0.005%，ni：0.20～0.40%，cr：0.20～0.30%，mo：0.20～0.40%，nb：0.020～0.035%，ti：0.010～0.030%，b：0.0010～0.0020%，al：0.020～0.050%，其余为fe和其它不可避免的杂质。
9.本发明所述钢板通过宽厚板轧机轧制，连铸坯在连续炉加热，最高加热温度1250℃，总加热时间≥10min/mm；第一阶段开轧温度1020～1100℃，第二阶段开轧温度840～880℃，终轧温度800～820℃。
10.本发明所述钢板厚度规格为15-50mm。
11.本发明提供的方法生产的钢板屈服强度≥890mpa，抗拉强度940-1100mpa，屈强比低≤0.94，v型横向-40℃冲击功≥50j本发明的发明原理在于：本发明采用淬火 亚温淬火 回火的两次淬火 回火的调质工艺，通过一次淬火使钢板内部产生马氏体组织，保证钢板的强度，通过二次亚温淬火使钢板微观组织生产部分软相铁素体，然后通过回火消除钢板内部应力，生产回火马氏体组织和少量软相铁素体，以保证钢板性能的稳定性。
12.采用上述技术方案产生的有益效果在于：本发明通过两次淬火 回火的热处理方法，能够获得15-50mm厚度的低屈强比的超高强度eh890海洋工程用钢，具有强度高和良好低温冲击韧性的同时具体较低的屈强比，钢板内部微观组织为回火马氏体组织和少量软相铁素体。
13.本发明所述方法得到的钢板屈服强度≥890mpa，抗拉强度940-1100mpa，屈强比低≤0.94，v型横向-40℃冲击功≥50j，屈强比较低，强度高，低温冲击韧性好，组织均匀，性能稳定，可以应用于各种大型海洋工程关键设备上。
附图说明
14.图1为实施例1提供的eh890海洋工程用钢金相组织。
15.图2为实施例2提供的eh890海洋工程用钢金相组织。
具体实施方式
16.下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
17.实施例1本实施例海工钢eh890的化学成分及其质量百分含量为：c：0.15%，si：0.25%，mn：1.80%，p：0.008%，s：0.003%，ni：0.31%，cr：0.24%，mo：0.20%，nb：0.033%，ti：0.010%，b：0.0018%，al：0.020，其余为fe和其它不可避免的杂质。
18.本发明所述钢板通过宽厚板轧机轧制，连铸坯在连续炉加热，最高加热温度1250℃，总加热时间11min/mm；第一阶段开轧温度1035℃，第二阶段开轧温度880℃，终轧温度816℃；然后采用淬火 亚温淬火 回火工艺的调质工艺降低其屈强比，具体参数如下：（1）淬火工艺：淬火温度940℃，保温时间plc 35min，出炉后水冷至室温。
19.（2）亚温淬火工艺：亚温淬火温度820℃，保温时间plc 20min，出炉后水冷至室温。
20.（3）回火工艺：回火温度640℃，总加热时间4.50min/mm，出炉空冷至室温。
21.生产的eh890海洋工程用钢厚度为18mm，钢板屈服强度916mpa，抗拉强度1056mpa，屈强比0.87，v型纵向-40℃冲击功70j；金相组织显示其内部微观组织为回火马氏体组织和少量软相铁素体，见图1。
22.实施例2本实施例海工钢eh890的化学成分及其质量百分含量为：c：0.13%，si：0.50%，mn：1.52%，p：0.006%，s：0.005%，ni：0.28%，cr：0.22%，mo：0.40%，nb：0.020%，ti：0.025%，b：0.0010%，al：0.035%，其余为fe和其它不可避免的杂质。
23.本发明所述钢板通过宽厚板轧机轧制，连铸坯在连续炉加热，最高加热温度1250℃，总加热时间10min/mm；第一阶段开轧温度1020℃，第二阶段开轧温度840℃，终轧温度800℃；然后采用淬火 亚温淬火 回火工艺的调质工艺降低其屈强比，具体参数如下：（1）淬火工艺：淬火温度930℃，保温时间plc 30min，出炉后水冷至室温。
24.（2）亚温淬火工艺：亚温淬火温度810℃，保温时间plc 10min，出炉后水冷至室温。
25.（3）回火工艺：回火温度630℃，总加热时间4.0min/mm，出炉空冷至室温。
26.生产的eh890海洋工程用钢厚度为25mm，钢板屈服强度976mpa，抗拉强度1100mpa，屈强比0.89，v型纵向-40℃冲击功100j；金相组织显示其内部微观组织为回火马氏体组织和少量软相铁素体，见图2。
27.实施例3本实施例海工钢eh890的化学成分及其质量百分含量为：c：0.16%，si：0.32%，mn：1.40%，p：0.010%，s：0.003%，ni：0.32%，cr：0.20%，mo：0.36%，nb：0.035%，ti：0.030%，b：0.0020%，al：0.026%，其余为fe和其它不可避免的杂质。
28.本发明所述钢板通过宽厚板轧机轧制，连铸坯在连续炉加热，最高加热温度1250℃，总加热时间11min/mm；第一阶段开轧温度1068℃，第二阶段开轧温度871℃，终轧温度802℃；然后采用淬火 亚温淬火 回火工艺的调质工艺降低其屈强比，具体参数如下：（1）淬火工艺：淬火温度910℃，保温时间plc 40min，出炉后水冷至室温。
29.（2）亚温淬火工艺：亚温淬火温度830℃，保温时间plc 30min，出炉后水冷至室温。
30.（3）回火工艺：回火温度660℃，总加热时间5.0min/mm，出炉空冷至室温。
31.生产的eh890海洋工程用钢厚度为50mm，钢板屈服强度923mpa，抗拉强度998mpa，屈强比0.92，v型纵向-40℃冲击功50j；金相组织显示其内部微观组织为回火马氏体组织和少量软相铁素体。
32.实施例4本实施例海工钢eh890的化学成分及其质量百分含量为：c：0.15%，si：0.42%，mn：1.67%，p：0.009%，s：0.002%，ni：0.20%，cr：0.30%，mo：0.22%，nb：0.028%，ti：0.022%，b：0.0015%，al：0.050%，其余为fe和其它不可避免的杂质。
33.本发明所述钢板通过宽厚板轧机轧制，连铸坯在连续炉加热，最高加热温度1250℃，总加热时间10min/mm；第一阶段开轧温度1056℃，第二阶段开轧温度865℃，终轧温度820℃；然后采用淬火 亚温淬火 回火工艺的调质工艺降低其屈强比，具体参数如下：（1）淬火工艺：淬火温度935℃，保温时间plc 35min，出炉后水冷至室温。
34.（2）亚温淬火工艺：亚温淬火温度826℃，保温时间plc 22min，出炉后水冷至室温。
35.（3）回火工艺：回火温度650℃，总加热时间4.6min/mm，出炉空冷至室温。
36.生产的eh890海洋工程用钢厚度为35mm，钢板屈服强度890mpa，抗拉强度983mpa，屈强比0.91，v型纵向-40℃冲击功85j；金相组织显示其内部微观组织为回火马氏体组织和少量软相铁素体。
37.实施例5本实施例海工钢eh890的化学成分及其质量百分含量为：c：0.18%，si：0.38%，mn：1.71%，p：0.008%，s：0.004%，ni：0.40%，cr：0.28%，mo：0.26%，nb：0.031%，ti：0.018%，b：0.0016%，al：0.042%，其余为fe和其它不可避免的杂质。
38.本发明所述钢板通过宽厚板轧机轧制，连铸坯在连续炉加热，最高加热温度1250℃，总加热时间12min/mm；第一阶段开轧温度1100℃，第二阶段开轧温度850℃，终轧温度812℃；然后采用淬火 亚温淬火 回火工艺的调质工艺降低其屈强比，具体参数如下：（1）淬火工艺：淬火温度922℃，保温时间plc 33min，出炉后水冷至室温。
39.（2）亚温淬火工艺：亚温淬火温度818℃，保温时间plc 17min，出炉后水冷至室温。
40.（3）回火工艺：回火温度645℃，总加热时间4.2min/mm，出炉空冷至室温。
41.生产的eh890海洋工程用钢厚度为40mm，钢板屈服强度922mpa，抗拉强度992mpa，屈强比0.93，v型纵向-40℃冲击功98j；金相组织显示其内部微观组织为回火马氏体组织和少量软相铁素体。
42.以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。