海洋平台用e550级钢板的试制开发

《海洋平台用e550级钢板的试制开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第36卷第6期山东冶金Vol.36No.62014年12月ShandongMetallurgyDecember2014??????????????生产技术??????????海洋平台用E550级钢板的试制开发张菁文，刘秀梅（山钢股份济南分公司，山东济南250101）摘要：通过分析钢的成分及性能要求，设计了低碳Nb、V、Ti微合金化成分，设计了两阶段轧制工艺，在高温区大压下量轧制，低温区大压缩比轧制，配合920℃淬火、630℃回火的调质处理工艺，开发了60mm厚海洋平台用E550钢板。钢板厚度方向组织均匀，主要为板条状贝氏体，少量粒状贝

2、氏体、铁素体及一定量的M/A；屈服强度＞680MPa，抗拉强度＞740MP，-40℃低温冲击功在200J以上，达到了船级社规范要求。关键词：E550级海洋平台用钢；产品试制；调质处理；力学性能中图分类号：TG142.41文献标识码：A文章编号：1004-4620（2014）06-0011-031前言3产品的试制开发海洋工程装备主要用于海上油气的钻探、开发3.1成分设计以及相关配套产品开发，可靠性和安全性要求很为了提高钢的韧性，改善钢的焊接性能，逐步高，具有高技术、高投入、高附加值和高风险等特降低碳含量是海洋平台用钢发展的要求。Nb在钢

3、点。海洋平台对用钢的各项技术指标要求极高，除中以置换溶质作用存在，易在位错线上偏聚；V在奥了耐腐蚀性能以外，还要求具有高强度、高韧性、抗氏体晶界的铁素体中沉淀析出，能有效提高钢的强［1］疲劳、抗层状撕裂和良好的焊接性能等。韧性；Ti是强碳化物形成元素，细化钢的组织，减少本次研制是在E420、E460、E500级别等产品的粗大柱状晶和树枝状组织的生成，可减少偏析，降基础上，通过优化设计成分和工艺体系，开发厚度低带状组织级别；Ni和Cr可以增加奥氏体过冷能规格60mm的E550级海洋平台用钢板。根据现行力，降低贝氏体和马氏体的转变温度，促

4、进马氏体装备水平和实际生产情况，选取合适的淬火温度和的形成，Ni的添加量需要综合考虑低温韧性和焊接［2］回火温度，成功研制出性能优良的高强度海洋平台性能。钢的淬透性可以通过Mo和B提高。因此用E550级钢板。采用少量多元的Nb、V、Ti复合微合金化成分设计，低碳及Mo-Nb-Ni微合金化的成分设计方案，细化2成分性能要求晶粒，提高钢的强度和韧性，并且由于加入适量的E550海洋平台用钢的主要成分及力学性能要Mo、B、Cr，钢的淬透性也得到明显提高。求分别见表1、表2。根据各个成分对钢板组织和性能的影响，E550表1E550钢的主要成分要

5、求（质量分数）%钢板的设计成分见表3（其中Nb、V、Ti、Ni、Cr、Mo、CSiMnPSCrMoNiCuAlNCu、B适量）。0.20.01～0.551.70.030.030.20.080.40.0350.020（最小）0.02表3E550钢板的主要成分（质量分数）%注：部分细化晶粒元素及其他化学成分适量添加。CSiMnPS表2E550钢的力学性能要求≤0.10.10～0.501.00～1.50≤0.015≤0.01Rel/MPaRm/MPaA/%-40℃AKV/J（纵向或横向）3.2生产工艺设计≥550670～830≥16≥55或

6、≥37为满足海洋平台用钢的性能要求，在冶金质量由表1可知，E550海洋平台用钢成分范围宽，但上采取低P、低S、低夹杂等控制措施。为保证钢的为保证性能及组织仍然需要尽量降低有害元素P、S纯净度，降低钢中夹杂物数量，改善夹杂物形态，炼含量。由其各项性能的要求分析，该产品不仅要求钢过程采用炉外精炼（LF+RH）及喂Ca处理。具体较高的强度，对低温冲击韧性的要求也很高，同时，工艺流程如下：为保证该产品具有良好的焊接性能，需降低碳当KR（铁水预处理）→转炉冶炼→炉外精炼（LF+量，以Cr、Ni等元素提高钢的淬透性和强度。RH+喂Ca丝）→连铸机

7、→板坯加热→双机架轧制→收稿日期：2014-04-02ACC冷却→淬火→回火→检验。作者简介：张菁文，男，1986年生，2007年毕业于东北大学材料科学3.2.1轧制工艺设计与工程专业。现为济钢计量质检中心助理工程师，从事船板等新产品研发工作。为了将奥氏体晶粒尽可能地破碎，细化奥氏体112014年12月山东冶金第36卷晶粒，粗轧在奥氏体再结晶区轧制，采用少道次大温20min，通过淬火机淬火，再进行加热炉内回火。压下量，通过反复变形再结晶起到细化作用；精轧回火过程中，碳氮化物在基体缺陷处析出，通阶段采用控制轧制技术，开轧温度为900℃，

8、终轧过析出强化提高钢板强度。回火温度过高，时间过温度为880℃。精轧在略高于再结晶的温度区间轧长，则会导致钢板中析出物颗粒粗化，位错密度降制，奥氏体晶粒发生动态再结晶、亚动态再结晶和低，钢板的强度明显降低。结合相图分析，