一种大规格高强度高韧性系泊链的生产方法与流程

本发明涉及一种大规格高强度高韧性系泊链的生产方法。

背景技术：

1、随着海洋平台技术的不断发展，系泊链对于开发海洋资源、发展海运与海防建设发挥着很大作用。目前，高级别海洋系泊钢技术含量高，产品附加值高。系泊材料质量关系到海上作业安全性、可靠性、耐用性，这就要求系泊材料必须具有规格大、强度高、韧性高、抗疲劳、耐磨损等特性。

2、目前此类钢种生产过程中，为细化晶粒，一般采用vd破空后喂铝线的方式对al、n元素进行控制，但存在以下问题：（1）高控铝精炼需补加铝线，喂铝线过程中造成钢水二次氧化，影响钢水纯净度；（2）影响钢水流动性，三氧化二铝附着在连铸中包水口，在浇注过程中易絮流，造成生产事故；（3）生成大量的三氧化二铝，且在精炼软吹过程中很难上浮充分，形成夹杂物留在钢水中；（4）轧制温度控制在950-1050℃，轧制温度偏高。

3、在减少轧材组织遗传，得到较细的贝氏体岛或粒装珠光体过程中存在以下问题：（1）轧材入坑缓冷没有温度控制；（2）轧材收集温度偏低。

4、热处理过程采用水淬，也存在一定问题，如：（1）生产大规格系泊链，尤其规格≥200圆，半径1/3处马氏体组织比例偏少，导致回火后冲击值偏低；（2）水淬过程圆钢与水之间形成雾膜，影响淬火效果。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种大规格高强度高韧性系泊链的生产方法，生产的系泊链强度、韧性等力学性能指标优异。

2、为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

3、一种大规格高强度高韧性系泊链的生产方法，包括转炉-lf精炼-vd精炼-连铸-缓冷-热轧-热处理工序；所述lf精炼工序，lf精炼到位补加白灰及精炼渣，精炼过程白灰用量8-12kg/t钢、精炼渣用量18-22kg/t钢，精炼时间60-80min，白渣保持时间25-35min；lf精炼过程碳化硅用量3-6kg/t 钢、铝粒用量0.5-1.0kg/t 钢，碱度控制在5-8。

4、进一步地，本发明所述lf精炼结束喂铝线，铝含量按0.05-0.06%控制，3-5min后喂入氮化锰铁5-10kg/t，vd破空后不加入任何合金及包芯线。

5、进一步地，本发明所述vd工序，高真空67pa以下保持时间15-25min。

6、进一步地，本发明所述连铸工序，拉速控制在0.22-0.26m/min，采用结晶器搅拌及末端搅拌，铸坯缓冷。

7、进一步地，本发明所述热轧工序，加热时间≥12h，开坯机降速轧制，温度控制在950-1050℃，进连轧温度控制在≤950℃，轧材收集温度≥850℃，轧材缓冷温降≤2℃/min。

8、进一步地，本发明所述热处理工序，采用淬火+回火工艺，其中，淬火温度850-950℃，淬火使用浓度为3-5%的工业盐水溶液水冷，水冷时间0.5-1h，回火温度550-650℃，水冷时间0.5-1h。

9、进一步地，本发明所述高强度高韧性系泊链的规格为150-225mm。

10、进一步地，本发明所述高强度高韧性系泊链的成分为：c：0.18-0.26%，si：0.15-0.40%，s≤0.001%，p≤0.020%,cr:0.90-1.90%，mn：1.00-1.80%，ni：0.70-1.20%，mo:0.30-0.65%，nb：0.02-0.06%，al：0.020-0.050%，n：40-120ppm，其余为铁和不可避免杂质。

11、进一步地，本发明所述高强度高韧性系泊链热轧后的显微组织为贝氏体岛、粒装珠光体。

12、进一步地，本发明所述方法生产的系泊链夹杂物和力学性能如下：a细≤0.5，a粗≤0，b细≤0.5，b粗≤0.5，c细≤0，c粗≤0，d细≤1.0，d粗≤0.5；抗拉强度985-1063mpa，屈服强度881-946mpa，延伸率18-19.5%，断面收缩率63-68%，-20℃冲击功98-135j

13、本发明技术方案的发明原理及有益技术效果在于：

14、1、本发明采用高碱度精炼渣深脱硫，成品中硫含量≤10ppm。

15、2、本发明在lf精炼结束喂入铝线、氮化锰线，vd破空后不加入任何包芯线，避免钢水二次氧化。

16、3、本发明对轧制温度、收集温度及轧材缓冷冷速进行了优化控制，所述轧制温度可获得细小奥氏体晶粒，所述收集温度可获得贝氏体岛、粒装珠光体。

17、4、本发明淬火水冷时使用3-5%浓度的工业盐水，提高了大规格系泊链的淬透性，心部得到马氏体组织，提高了系泊链钢的综合力学性能。

技术特征：

1.一种大规格高强度高韧性系泊链的生产方法，其特征在于，包括转炉-lf精炼-vd精炼-连铸-缓冷-热轧-热处理工序；所述lf精炼工序，lf精炼到位补加白灰及精炼渣，精炼过程白灰用量8-12kg/t钢、精炼渣用量18-22kg/t钢，精炼时间60-80min，白渣保持时间25-35min；lf精炼过程碳化硅用量3-6kg/t 钢、铝粒用量0.5-1.0kg/t 钢，碱度控制在5-8。

2.根据权利要求1所述的一种大规格高强度高韧性系泊链的生产方法，其特征在于，所述lf精炼结束喂铝线，铝含量按0.05-0.06%控制，3-5min后喂入氮化锰铁5-10kg/t，vd破空后不加入任何合金及包芯线。

3.根据权利要求1所述的一种大规格高强度高韧性系泊链的生产方法，其特征在于，所述vd精炼工序，高真空67pa以下保持15-25min。

4.根据权利要求1所述的一种大规格高强度高韧性系泊链的生产方法，其特征在于，所述连铸工序，拉速控制在0.22-0.26m/min，采用结晶器搅拌及末端搅拌，铸坯缓冷。

5.根据权利要求1所述的一种大规格高强度高韧性系泊链的生产方法，其特征在于，所述热轧工序，加热时间≥12h，开坯机降速轧制，温度控制在950-1050℃，进连轧温度控制在≤950℃，轧材收集温度≥850℃，轧材缓冷温降≤2℃/min。

6.根据权利要求1所述的一种大规格高强度高韧性系泊链的生产方法，其特征在于，所述热处理工序，采用淬火+回火工艺，其中，淬火温度850-950℃，淬火使用浓度为3-5%的工业盐水溶液水冷，水冷时间0.5-1h，回火温度550-650℃，水冷时间0.5-1h。

7.根据权利要求1所述的一种大规格高强度高韧性系泊链的生产方法，其特征在于，所述高强度高韧性系泊链的规格为150-225mm。

8.根据权利要求1所述的一种大规格高强度高韧性系泊链的生产方法，其特征在于，所述高强度高韧性系泊链的成分为：c：0.18-0.26%，si：0.15-0.40%，s≤0.001%，p≤0.020%,cr:0.90-1.90%，mn：1.00-1.80%，ni：0.70-1.20%，mo:0.30-0.65%，nb：0.02-0.06%，al：0.020-0.050%，n：40-120ppm，其余为铁和不可避免杂质。

9.根据权利要求1所述的一种大规格高强度高韧性系泊链的生产方法，其特征在于，所述高强度高韧性系泊链热轧后的显微组织为贝氏体岛、粒装珠光体。

10.根据权利要求1所述的一种大规格高强度高韧性系泊链的生产方法，其特征在于，所述方法生产的系泊链夹杂物和力学性能如下：a细≤0.5，a粗≤0，b细≤0.5，b粗≤0.5，c细≤0，c粗≤0，d细≤1.0，d粗≤0.5；抗拉强度985-1063mpa，屈服强度881-946mpa，延伸率18-19.5%，断面收缩率63-68%，-20℃冲击功98-135j。

技术总结本发明公开一种大规格高强度高韧性系泊链的生产方法，包括转炉‑LF精炼‑VD精炼‑连铸‑缓冷‑热轧‑热处理工序；所述LF精炼工序，LF精炼到位补加白灰及精炼渣，精炼过程白灰用量8‑12kg/t钢、精炼渣用量18‑22kg/t钢，精炼时间60‑80min，白渣保持时间25‑35min；LF精炼过程碳化硅用量3‑6kg/t钢、铝粒用量0.5‑1.0kg/t钢，碱度控制在5‑8。本发明方法生产的系泊链抗拉强度＞980MPa，屈服强度＞880MPa，断后延伸率＞18%，断面收缩率＞60%，‑20℃冲击功AKV2＞98J。技术研发人员：杨成宇,苏继伟,窦晓光,王凯伦受保护的技术使用者：石钢京诚装备技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27