一种船体用结构钢的热处理方法、船体用结构钢

本发明属于钢材，具体涉及一种船体用结构钢的热处理方法、船体用结构钢。

背景技术：

1、随着深海及远洋探索的不断深入，对于船体用结构钢的性能要求不断提高，尤其是对其高屈强、高低温韧性的要求越来越高。传统的热处理工艺(淬火+高温回火)虽然能够提高钢的强度和韧性，但传统热处理工艺的回火稳定性较差，会因回火温度稍加波动导致船用结构钢低温韧性明显变差。为了进一步提高船体用结构钢的低温韧性科研人员研发出双淬火热处理工艺，虽然双淬火的热处理能够提高船体用结构钢的低温韧性，但会明显降低船体用结构钢的屈服强度。如何在提高船体用结构钢低温韧性的同时不降低屈服强度是需要进一步探索的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种船体用结构钢的热处理方法、船体用结构钢，按照本发明提供的热处理方法处理得到的船体用结构钢兼具良好的屈服强度和低温韧性，大幅提高了船用结构钢的焊接性和热加工性。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种船体用结构钢的热处理方法，包括以下步骤：

3、将轧制后的船体用结构钢进行第一淬火，得到一次淬火钢材；

4、将所述一次淬火钢材进行第二淬火，得到二次淬火钢材；

5、将所述二次淬火钢材进行深冷处理，得到深冷处理钢材；

6、将所述深冷处理钢材进行回火处理，得到高强高韧性船体用结构钢。

7、优选的，所述第一淬火的保温温度为860～890℃，保温时间为2.5～3.5h；所述第一淬火的冷却方式为水冷。

8、优选的，升温至第一淬火的保温温度的升温速率≤6℃/min。

9、优选的，所述第二淬火的保温温度为740～760℃，保温时间为0.5～1.5h；所述第二淬火的冷却方式为水冷。

10、优选的，升温至第二淬火的保温温度的升温速率≤6℃/min。

11、优选的，所述深冷处理的保温温度为-100℃以下，所述深冷处理的保温时间为0.5～1.5h。

12、优选的，所述回火处理的保温温度为580～650℃，所述回火处理的保温时间为1.5～2.5h。

13、优选的，升温至回火处理的保温温度的升温速率≤6℃/min。

14、优选的，所述船体用结构钢包括ni-cr-mo-v系船体用结构钢。

15、本发明还提供了按照上述技术方案所述热处理方法处理得到的船体用结构钢，经热处理后的船体用结构钢的硬度为27～38hrc，屈服强度为850～880mpa，抗拉强度为890～930mpa，韧脆转变温度为-140～-110℃。

16、本发明提供了一种船体用结构钢的热处理方法，包括以下步骤：将轧制后的船体用结构钢进行第一淬火，得到一次淬火钢材；将所述一次淬火钢材进行第二淬火，得到二次淬火钢材；将所述二次淬火钢材进行深冷处理，得到深冷处理钢材；将所述深冷处理钢材进行回火处理，得到高强高韧性船体用结构钢。本发明提供的热处理方法能够增加船体用结构钢碳化物的析出量，减小晶粒尺寸，显著提高其屈服强度和低温韧性，有助于提高船体用结构钢的焊接和热加工性，有利于改善后续材料加工的成材率，进而获得较高的经济效益。

技术特征：

1.一种船体用结构钢的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述热处理方法，其特征在于，所述第一淬火的保温温度为860～890℃，保温时间为2.5～3.5h；所述第一淬火的冷却方式为水冷。

3.根据权利要求2所述热处理方法，其特征在于，升温至第一淬火的保温温度的升温速率≤6℃/min。

4.根据权利要求1所述热处理方法，其特征在于，所述第二淬火的保温温度为740～760℃，保温时间为0.5～1.5h；所述第二淬火的冷却方式为水冷。

5.根据权利要求4所述热处理方法，其特征在于，升温至第二淬火的保温温度的升温速率≤6℃/min。

6.根据权利要求1所述热处理方法，其特征在于，所述深冷处理的保温温度为-100℃以下，所述深冷处理的保温时间为0.5～1.5h。

7.根据权利要求1所述热处理方法，其特征在于，所述回火处理的保温温度为580～650℃，所述回火处理的保温时间为1.5～2.5h。

8.根据权利要求7所述热处理方法，其特征在于，升温至回火处理的保温温度的升温速率≤6℃/min。

9.根据权利要求1所述热处理方法，其特征在于，所述船体用结构钢包括ni-cr-mo-v系船体用结构钢。

10.按照权利要求1～9任一项所述热处理方法处理得到的船体用结构钢，其特征在于，经热处理后的船体用结构钢的硬度为27～38hrc，屈服强度为850～880mpa，抗拉强度为890～930mpa，韧脆转变温度为-140～-110℃。

技术总结本发明属于钢材技术领域，具体涉及一种船体用结构钢的热处理方法、船体用结构钢。本发明提供的船体用结构钢的热处理方法，包括以下步骤：将轧制后的船体用结构钢进行第一淬火，得到一次淬火钢材；将所述一次淬火钢材进行第二淬火，得到二次淬火钢材；将所述二次淬火钢材进行深冷处理，得到深冷处理钢材；将所述深冷处理钢材进行回火处理，得到高强高韧性船体用结构钢。本发明提供的热处理方法能够增加船体用结构钢碳化物的析出量，减小晶粒尺寸，显著提高其屈服强度和低温韧性，有助于提高船体用结构钢的焊接和热加工性，有利于改善后续材料加工的成材率，进而获得较高的经济效益。技术研发人员：董艳伍,邹涛,姜周华,王琪,王永受保护的技术使用者：东北大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11