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专利名称：一种轻量化桩体用涂装用钢板及其生产方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202211610433.X

专利申请（专利权）人：鞍钢股份有限公司
权利人地址：辽宁省鞍山市铁西区鞍钢厂区内

专利发明（设计）人：赵坦,王华,陈妍,柴铁洋,于浩男,金耀辉,李文斌,朱隆浩,王长顺,李家安

专利摘要：本发明公开了一种轻量化桩体用涂装用钢板及其生产方法，钢种成分包含C0.03?0.06％，Si0.3?0.45％，Mn0.7?1％，Mg0.005?0.01％，Ca0.008?0.015％，V0.04?0.06％，N0.012?0.016％，Cu0.3?0.5％，Ni0.8?1.2％，Mo0.1?0.2％，Re0.02?0.03％，Ta0.01?0.02％，Cr1?1.5％，REM0.03?0.05％，Sn0.1?0.2％，Sb0.05?0.1％；Ti0.001?0.005％，P0.01?0.015％，S≤0.005wt％。方法包括钢坯冷装入炉温度≤80℃，采用多级加热，开轧温度≥1030℃，终轧温度≥900℃，控制冷速4?9℃/s，终冷温度685?730℃；钢板空冷下线后保温温度330?380℃。具有良好的力学?焊接型?耐蚀性匹配的综合性能，可有效解决由于强度提升带来的H致裂纹等问题，且具有稳定的涂层下服役能力。

主权利要求：
1.一种轻量化桩体用涂装用钢板，其特征在于，钢板成分以重量百分比计包含C:0.03?
0.06wt%，Si：0.3?0.45wt%，Mn:0.7?1wt%，Mg：0.005?0.01wt%，Ca：0.008?0.015wt%，V：
0.04?0.06wt%，N：0.012?0.016wt%，Cu：0.3?0.5wt%，Ni：0.8?1.2wt%，Mo：0.1?0.2wt%，Re：0.02?0.03wt%，Ta：0.01?0.02wt%，Cr：1?1.5wt%，REM：0.03?0.05wt%，Sn：0.1?
0.2wt%，Sb：0.05?0.1wt%，Ti：0.001?0.005wt%，P：0.01?0.015wt%，S：≤0.005wt%，余量的Fe及其他不可避免的杂质；
钢板1/4?1/8厚度平均晶粒尺寸在20?30μm，钢板心部平均晶粒尺寸在30?50μm，钢板含有70?80%贝氏体+15?25%铁素体组织，所述百分比为面积百分比；
钢板含有平均尺寸13?24nm弥散析出的V（C、N）、Mo2C、TaC、Fe3C纳米相，这些析出相的平均间距在1.2?2.5μm，含有平均尺寸40?55nm的Cu纳米相，Cu纳米相的平均间距在1?2μm；
弥散析出的V（C、N）、Mo2C、TaC、Fe3C纳米相尺寸为10?30nm，Cu纳米相尺寸为30?70nm。
2.根据权利要求1所述一种轻量化桩体用涂装用钢板，其特征在于，钢板屈服强度500～530MPa，屈强比≤0.73，延伸率≥20%，?40℃冲击功不低于170J。
3.根据权利要求1所述一种轻量化桩体用涂装用钢板，其特征在于，钢板抗HIC腐蚀性能满足经96小时NACEA溶液腐蚀CSR≤1%、CLR≤1%、CTR≤1%。
4.一种权利要求1 3任一项所述的轻量化桩体用涂装用钢板的生产方法，其特征在于，~包括冶炼、连铸、钢坯加热、控制轧制及下线处理，具体内容如下：
钢坯加热：钢坯冷装入炉温度≤80℃，采用多级加热，其中650?950℃总时间控制在
0.2?0.3min/mm，1210?1230℃总时间控制在0.1min/mm之内，1170?1210℃的总时间控制在
0.2?0.4min/mm；
控制轧制：采用高温直接轧制，开轧温度≥1030℃，前两道道次压下率23?35%，平均道次压下率15?22%，终轧温度控制≥900℃，控制冷速4?9℃/s，终冷温度685?730℃；
下线处理：钢板空冷下线后采用堆垛或保温处理的方式进行第二阶段析出相和内应力的调控，其中保温调控温度330?380℃。
5.根据权利要求4所述的一种轻量化桩体用涂装用钢板的生产方法，其特征在于，所述钢坯由转炉冶炼+连铸制得，钢坯表面温度在830?870℃时开始冷却，冷却速度控制在4?11℃/s，之后采用低温加热处理，低温加热温度控制在200?290℃。
6.根据权利要求4所述的一种轻量化桩体用涂装用钢板的生产方法，其特征在于，所述钢坯采用转炉冶炼，铁水中Ti元素控制在0.005wt%以下，使用Si、Mn进行脱氧。 说明书 : 一种轻量化桩体用涂装用钢板及其生产方法技术领域[0001] 本发明属于金属材料制备技术领域，特别涉及到一种轻量化桩体用涂装用钢板及其生产方法。背景技术[0002] 海上风电场体系庞大造价高，主要是海上风电基础、安装的成本和风电场运行维护的费用。其中风电基础成本约占整个风电场的成本的20％～30％，随着海上风电场逐渐从近海走向深远海，以及安装更大容量的发电机组，基础成本将会进一步增加。低成本基础结构的设计研究是降低风电机组成本的关键。如何降低基础成本是整个海上风电领域急需解决的关键问题之一，也是海上风电开发商和研究机构的关注重点。[0003] 高强度和超高强度钢可以有效减轻风机基础及风塔自重，不仅有利于保证安全，还可以减少自身重量、焊接工作量、材料运载成本并增大承载能力。现阶段海上风力发电机用钢主要采用海洋工程用结构钢，应用标准为GB712?2011《船舶及海洋工程用结构钢》，屈服强度为355MPa，牌号为DH36和EH36，交货状态为正火态。随着大型风力发电机组数量的增加和所用钢板厚度的增大，同时迫于降低建造成本的压力，欧洲、日本等国海上风电厂已开始批量使用屈服强度为460MPa或500MPa级别低合金钢板，以在保证成本和机构刚度的同时，降低钢板厚度。[0004] 申请号201710075154.0的发明专利“一种适合高温滨海环境的高耐蚀低合金钢”，申请号201611097512.X的发明专利“一种耐高湿热海洋大气环境高强度耐候钢”以及申请号201611102046.X的发明专利“高强度耐高湿热海洋大气环境耐候钢及制备方法”。均采用了高Ni体系，并配合Cu、Mo等元素进行合金化，存在的问题是成本较高，且由于合金化和碳当量较高，焊接性能存在问题，且均未考虑氢致裂纹风险。申请号201880084248.7的发明专利“抗氢致开裂性能优异的钢材及制造方法”，提出一种有效地确保抗氢致开裂(HIC)性的压力容器用钢材及其制造方法，但是无法解决海洋环境条件下钢的耐腐蚀问题。[0005] 综上，现有研究均针对严苛环境下提高材料的耐蚀性展开，缺乏抗H性能的整体考虑，现有抗氢致裂纹用钢的方案无法解决钢种的耐蚀性，且对于强度＞460MPa的轻量化、耐蚀、抗氢致裂纹钢铁材料，难以满足复杂海域海上风电等轻量化结构的材料需求。此外对于一些环境极端恶劣的海岸建筑环境，以及有涂装需求的的应用场合，涂层的破损和老化带来的局部失效和腐蚀，：薮，这对于钢+涂层的联合使用体系的长期服役性显得格外重要，不仅需要钢的耐蚀性良好，还需要钢?涂层界面体系也要拥有较高的抗腐蚀能力。[0006] 目前针对耐严苛海洋环境的涂层体系，尚无＞460MPa的轻量化、抗氢专用钢材。发明内容[0007] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种轻量化桩体用涂装用钢板及其生产方法，具有良好的力学?焊接型?耐蚀性匹配的综合性能，强度达到500MPa级别，可有效解决由于强度提升带来的H致裂纹等问题，且具有稳定的涂层下服役能力。[0008] 为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种轻量化桩体用涂装用钢板，钢种成分以重量百分比计包含C:0.03?0.06wt％，Si：0.3?0.45wt％，Mn:0.7?1wt％，Mg：0.005?0.01wt％，Ca：0.008?0.015wt％，V：0.04?0.06wt％，N：0.012?0.016wt％，Cu：0.3?0.5wt％，Ni：0.8?1.2wt％，Mo：0.1?0.2wt％，Re：0.02?0.03wt％，Ta：0.01?0.02wt％，Cr：1?1.5wt％，REM：0.03?0.05wt％，Sn：0.1?0.2wt％，Sb：0.05?0.1wt％，Ti：0.001?0.005wt％，P：0.01?0.015wt％，S：≤0.005wt％，余量的Fe及其他不可避免的杂质。[0009] 进一步地，所述钢板1/4?1/8厚度平均晶粒尺寸在20?30μm，钢板心部平均晶粒尺寸在30?50μm，钢板含有70?80％贝氏体+15?25％铁素体组织，所述百分比为面积百分比。[0010] 进一步地，所述钢板含有平均尺寸13?24nm弥散析出的V(C、N)、Mo2C、TaC、Fe3C纳米相，这些析出相的平均间距在1.2?2.5μm，含有平均尺寸40?55nm的Cu纳米相，相的平均间距在1?2μm。[0011] 进一步地，所述钢板含有弥散析出的V(C、N)、Mo2C、TaC、Fe3C纳米相尺寸为10?30nm，Cu纳米相尺寸为30?70nm。[0012] 进一步地，所述钢板屈服强度500～530MPa，屈强比≤0.73，延伸率≥20％，?40℃冲击功不低于170J。[0013] 进一步地，所述钢板抗HIC腐蚀性能满足经96小时NACEA溶液腐蚀CSR≤1％、CLR≤1％、CTR≤1％。[0014] 本发明技术方案之二是提供一种轻量化桩体用涂装用钢板的生产方法，其特征在于，包括冶炼、连铸、钢坯加热、控制轧制及下线处理，具体内容如下：[0015] 钢坯加热：钢坯冷装入炉温度≤80℃，采用多级加热，其中650?950℃总时间控制在0.2?0.3min/mm，1210?1230℃总时间控制在0.1min/mm之内，1170?1210℃的总时间控制在0.2?0.4min/mm；[0016] 控制轧制：采用高温直接轧制，开轧温度≥1030℃，前两道道次压下率23?35％，平均道次压下率15?22％，终轧温度控制≥900℃，控制冷速4?9℃/s，终冷温度685?730℃；[0017] 下线处理：钢板空冷下线后采用堆垛或保温处理的方式进行第二阶段析出相和内应力的调控，其中保温调控温度330?380℃。[0018] 进一步地，所述钢坯由转炉冶炼+连铸制得，钢坯表面温度在830?870℃时开始冷却，冷却速度控制在4?11℃/s，之后采用低温加热处理，低温加热温度控制在200?290℃。[0019] 进一步地，所述钢种采用转炉冶炼，铁水中Ti元素控制在0.005wt％以下，使用Si、Mn进行脱氧。[0020] 按上述方案生产的涂装用钢板具有以下有益效果：[0021] 1.通过复合微量元素的添加及协同作用，大幅度提高钢板的耐蚀性能。采用模拟海洋海水飞溅区周浸试验，在涂装体系下，耐蚀能力较3.5Ni体系钢提高29?88％；[0022] 2.具有较好的综合力学性能、结构安全性和焊接性，屈服强度500～530Mpa、屈强比≤0.73，延伸率≥20％，?40℃冲击功不低于170J；[0023] 3.抗HIC腐蚀性能满足经96小时NACEA溶液腐蚀CSR≤1％、CLR≤1％、CTR≤1％；[0024] 4.在40℃×85％RH环境下小铁研实验无裂纹。具体实施方式[0025] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。应理解，本发明实施例仅用于说明本发明的技术效果，而非用于限制本发明的保护范围。[0026] 本发明针对涂装体系下，钢铁材料面临高温、不稳定氧、低PH值、高Cl?的更为复杂的环境，通过Sn、Re、REM、N、V、Cr、W、Ca、Mg等元素的微合金化复配作用，使得阳极区域的PH值下降，使得因此提升体系电位，降低局部PH值，提高钢?涂装体系的耦合钝化能力，开发的钢板具有良好的力学?焊接型?耐蚀性匹配的综合性能，强度达到500MPa级别，可有效解决由于强度提升带来的H致裂纹等问题，且具有稳定的涂层下服役能力。采用模拟海洋海水飞溅区周浸试验，钢板的涂层体系耐蚀能力较3Ni体系钢提高25?90％。[0027] 下面将对本发明的钢组分进行详细说明，如无特别说明，则显示各元素的含量的％以重量为准。[0028] 本发明一种轻量化桩体用涂装用钢板，钢种成分以重量百分比计包含C:0.03?0.06wt％，Si：0.3?0.45wt％，Mn:0.7?1wt％，Mg：0.005?0.01wt％，Ca：0.008?0.015wt％，V：0.04?0.06wt％，N：0.0012?0.016wt％，Cu：0.3?0.5wt％，Ni：0.8?1.2wt％，Mo：0.1?0.2wt％，Re：0.02?0.03wt％，Ta：0.01?0.02wt％，Cr：1?1.5wt％，REM：0.03?0.05wt％，Sn：0.1?0.2wt％，Sb：0.05?0.1wt％，Ti：0.001?0.005wt％，P：0.01?0.015wt％，S：≤0.005wt％，余量的Fe及其他不可避免的杂质。[0029] C:0.03?0.06wt％[0030] C元素是形成以70?80％贝氏体+15?25％铁素体为基体耐蚀组织的主要相变控制元素，也是保证钢种强度的重要元素，适当的C促进本发明中重要的微小阴极相V(C、N)、TaC、Mo2C的生成，这些相有助于提高钢的耐蚀性，然而在高湿热、高飞来盐分环境下，更多的C对钢的耐蚀性、焊接性不利，因此C的含量在0.03?0.06wt％。[0031] Si：0.3?0.45wt％[0032] Si元素对强化和起到一定的作用，是本发明重要的脱氧剂之一，可以促进Sn的表层富集，并同Cu、Sn形成表面氧化物，有效提高耐蚀性，适当的Si有助于提升涂层体系电位以及局部PH值的控制，因此控制Si的含量在0.3?0.45wt％。[0033] Mn:0.7?1wt％[0034] Mn元素对强化起到一定作用，且是本发明重要的脱氧剂之一，因此控制Mn的含量在0.7?1wt％。[0035] Ca：0.008?0.015wt％、Mg：0.005?0.01wt％[0036] Ca元素和Mg元素主要作为降低阴极反应区以及涂层下PH值降低，起到保护Cr的钝化作用；此外微量的Ca和Mg在Fe中固溶可以使得腐蚀初期，表面Fe的溶解后，Ni、Cu、Cr、Sn等耐蚀元素相对富集，提高耐蚀性，并减小高Sn等元素加入带来的韧性下降问题，上述元素还将在弱酸性环境同底漆中的Zn形成耦合作用提高钢?涂层体系的耐蚀能力。基于上述设计，Ca元素和Mg元素的含量分别控制在0.008?0.015wt％和0.005?0.01wt％。[0037] V：0.04?0.06wt％[0038] V元素作为重要的固溶和沉淀强化元素，对钢的强韧性起到重要作用，也是重要的铁素体稳定元素，本发明V的作用主要是同适当比例的C和N形成V(C、N)，由于钢铁材料是多元合金化形成的多相组织，因此微区阴阳极比例的控制非常重要，细化、弥散、均匀、分布的阴极设计相对于钢铁材料这种复杂结构体系的耐蚀性的控制非常重要，基于此，本发明采用了0.04?0.06wt％的微量V，充分发挥其优异的沉淀析出效果，电化学阻抗谱表明，充分析出后，钢种的表面感抗弧大幅减弱，表明点蚀现象被有效抑制。而主要起到对阴极相的控制上，在本发明采用的V、C、N以及Cr等元素配置下，将促进钢的基体中生成10?30nm弥散析出的V(C、N)，平均间距在1.2?2.5μm，主要呈球状，可以进一步的的阻止疲劳等裂纹扩展。基于上述设计，V的含量在0.04?0.06wt％。[0039] N：0.012?0.016wt％[0040] N元素主要是促进细小颗粒的V(C、N)的析出，此外固溶的N有助于提高钢的耐蚀性，N有利于控制贝氏体和铁素体相比例。本发明的N控制在0.012?0.016wt％。[0041] Cu：0.3?0.5wt％[0042] Cu是本发明重要的耐蚀和强韧化，方面在腐蚀早期，当表面进行初步腐蚀后，形成富集层以及氧化层，提高没有显著的偏析行为，此外在钢板内部形成平均尺寸40?55nm的纳米相，相的平均间距在1?2μm，在表层锈层破坏后进一步通过形成大量细小的阴极相，同V(C、N)和Fe3C形成特有的阴极尺寸、分布控制体系，控制腐蚀速度并且有助于焊接性的提高，而过多的Cu不利于耐蚀性的进一步发挥，增加不必要的成本，因此本发明的Cu控制在0.3?0.5wt％。[0043] Ni：0.8?1.2wt％[0044] Ni元素的主要作用是平衡耐候钢的强韧性，耐蚀方面，促进钢表面自腐蚀电位正移动，本发明采用了低Mn成分设计、使得Ni能够更有效的促进对Fe3O4氧化物的生成，且锈层2+中Ni 可以更有效的占据Fe3O4的间隙位置，形成稳定而致密的Fe和Ni的金属间化合物，阻?止Cl 向基体的扩散，降低酸化提高锈层中电解质的PH值，由于是水下使用，因此控制Ni在0.8?1.2wt％。[0045] Re：0.02?0.03wt％[0046] Re元素在凝固过程均匀的分布于枝晶干和枝晶间，是重要的固溶强化元素，其腐蚀电位在0.3V左右，可以使腐蚀电位正移，有效的提高基体腐蚀电位，降低体系腐蚀电流，提高钢的耐蚀性。此外适量的Re同Ni、Cu配合可以有效的促进阳极钝化，提高阴极效率，由于钝化区的阳极电流要比活化溶解的电流小几个数量级，因而利用阴极性元素提高合金的耐蚀性非常有效。Re的加入有助于提高V和Cu的弥散相的低温和高温稳定性，并提高钢和涂层的结合。此外Re和V、Ni的复配加入可有效控制Sn等元素加入带来的韧性控制问题，因此控制在0.02?0.03wt％。[0047] Ta：0.01?0.02wt％[0048] Ta:0.01?0.02wt％：Ta元素一方面通过固溶的方式使腐蚀电位正移，有效的提高基体腐蚀电位，降低腐蚀电流，进而提高钢的耐蚀性，另一方面形成10?30nm的TaC，通过析出和固溶的作用，同V、Cu的交互作用，控制析出相尺寸、形状，提高钢的抗氢致裂纹能力。[0049] Mo：0.1?0.2wt％[0050] Mo元素可以使得锈层致密，且同Si、Cu等同时配合，形成的氧化膜对初期腐蚀有2? 2?效，此外伴随钢材的阳极反应，MoO4 溶出，在锈层上MoO4 分布，产生离子选择，抵挡腐蚀?促进因子的Cl 的侵入。此外Mo的加入有助于提高V和Cu的弥散相的低温和高温稳定性，提高其抗点蚀能力，析出的10?30nmMo2C同V(C、N)、TaC、Fe3C复合作用，有助于提高钢的氢致裂纹的能力。过高对于塑性不利，此外对于高强钢，Mo可以有助于钢的强韧性，但是过多的Mo影响涂层下PH值，不利于耦合作用，因此控制在0.1?0.2wt％。[0051] Cr：1?1.5wt％[0052] Cr；一方面起到致密锈层的作用，一方面形成钝化氧化物，同其他氧化物以及致密?的α?FeOOH共同抵抗Cl的侵入；此外本发明多元体系的成分设计中，Cr等固溶元素在基体中充分固溶，降低了V的固溶能力，提高了其析出行为，间接起到控制V(C、N)热力学和动力学变化的作用，而Cr、V等元素的复配作用形成稳定锈层后，感抗效应趋于完全消失，表明材料的抗点蚀达到最佳匹配。但是过多的Cr不利于涂层下PH的控制，因此本发明的Cr控制在0.5?1wt％。[0053] REM：0.03?0.05wt％[0054] REM稀土元素一方面可以改变V(C\N)等阴极相尺寸，提高其弥散度，提高其电位，降低其阴极作用，由于含量达到0.03?0.05wt％，在基体中充分固溶，起到提高基体电位的作用，直接产生耐腐蚀作用，而被晶界、亚晶界、析出物错配等位置吸收的REM起到平衡Cr、Cu等元素偏聚的作用，减少偏聚带来的晶间、相间腐蚀。[0055] Sn：0.1?0.2wt％[0056] Sn元素一方面以单质固溶的方式，降低钢的能级，减弱钢的电化学活性，此外有助于形成SnO等氧化物沉积在腐蚀前沿，促进α?FeOOH的生成，并同α?FeOOH一起致密氧化层，当同Fe一同溶解时，离子态的Sn可以同Cl?结合，提高局部的PH值，尤其是对于涂层下PH，起到控制腐蚀过程加速的作用，本发明的Sn控制在0.1?0.2wt％。[0057] Sb：0.05?0.1wt％[0058] Sb元素可以提高水下使用钢材的抗局部点蚀的能力，针对水下环境所需，本发明的Sb控制在0.05?0.1wt％。[0059] Ti：0.001?0.005wt％[0060] Ti元素，有助于对于初始晶粒度的控制，但是过多会消耗N元素，影响钢的强度和耐蚀效果，为此本发明的Ti控制在0.001?0.005wt％。[0061] P：0.01?0.015wt％[0062] P元素主要作为减低阳极极化程度，促进钢的均匀溶解和加速铁的氧化速率，促进?非静态保护膜的形成，同Re、Cu等配合抵抗Cl的侵入，考虑到过多的P一定程度上降低涂装用钢板的焊接性，因此本发明的P控制在0.01?0.015wt％。[0063] S：≤0.005wt％[0064] S：元素形成的硫化物加速腐蚀且降低钢板韧性，因此需要严格控制在≤0.005wt％。[0065] 本发明除了上述的钢组分以外，余量可为Fe及不可避免的杂质。不可避免的杂质作为一般的钢铁制造工序中非人为混入的杂质，不能将其完全排除，对于通常的钢铁制造领域的技术人员而言，能够容易地理解其含义。而且，本发明并非完全排斥除了前面所述的钢组分以外还添加其他组分。[0066] 下面进一步详细说明本发明的微细组织。[0067] 本发明一种轻量化桩体用涂装钢板，钢板含有70?80％贝氏体+15?25％铁素体的耐蚀组织，所述百分比为面积百分比。钢板1/4?1/8厚度平均晶粒尺寸在20?30μm，钢板心部平均晶粒尺寸在30?50μm；钢板含有弥散析出的V(C、N)、Mo2C、TaC、Fe3C纳米相，这些析出相的尺寸为10?30nm，平均尺寸13?24nm，平均间距在1.2?2.5μm，含有弥散析出的Cu纳米相，尺寸为30?70nm，平均尺寸40?55nm，相的平均间距在1?2μm。[0068] 下面进一步详细说明本发明的生产工序。[0069] 一种轻量化桩体用涂装用钢板的生产方法，包括冶炼、连铸、钢坯加热、控制轧制及下线处理，具体内容如下：[0070] 冶炼：所述钢种采用转炉冶炼，使用Si、Mn进行脱氧，严格控制Al的使用，原因是Al的加入会消耗N元素，并对钢坯的表面质量产生有害的影响，类似的采用的铁水中也要严格控制Ti元素的引入(Ti≤0.005wt％)，影响V和Cu的析出效果，避免形成Ti、Al等碳氮化物，对于耐蚀性能不利。[0071] 连铸：钢坯由转炉冶炼+连铸制得，为了控制连铸坯初始表面晶粒度以及耐蚀元素的固态配分，在出坯时采用快冷方式进行预处理，钢坯表面温度在830?870℃时开始冷却，冷速控制在4?11℃/s，之后不宜热装，需采用低温加热处理，处理温度200?290℃，控制钢坯的表面质量及热应力分布。[0072] 钢坯加热：钢坯冷装入炉温度控制在≤80℃，采用多级加热，其中650?950℃总时间控制在0.2?0.3min/mm，1210?1230℃总时间控制在0.1min/mm之内，1170?1210℃的总时间控制在0.2?0.4min/mm。目的是为了控制热加工前，合金元素以及微量元素的初始分布。由于晶粒尤其是晶界的分布和组成，对于腐蚀影响较大，因此需要合理控制初始晶粒度。[0073] 控制轧制：钢板出炉即开始轧制，采用高温直接轧制的方式进行生产，开轧温度≥1030℃，前两道道次压下率23?35％，平均道次压下率15?22％，终轧温度控制≥900℃，采用控制冷却的方式进行组织性能调控，控制冷速4?9℃/s，过快的冷速对韧性和耐蚀组织的匹配控制不利，终冷温度685?730℃。控制钢板1/4?1/8厚度平均晶粒尺寸在20?30μm，钢板心部平均晶粒尺寸平均尺寸控制在30?50μm，保证钢的强度控制。此外这一工序的重要性还在于减少不受控的下线热履历下，带来的析出相控制偏差，并保证钢中主要析出耐蚀元素的成分过冷，以稳定控制析出过程。这一过程钢中形成70?80％贝氏体+15?25％铁素体为基体耐蚀组织。[0074] 下线处理：钢板下线后统一采用堆垛和保温处理的方式进行第二阶段析出相和内应力的调控，冷却提高了微细相的析出动力，可以采用低温调控330?380℃，一方面可以调控表层硬度，提高钢板表面的力学性能，另一方面形成更细化的析出物，提高钢板整体耐蚀性。[0075] 调控后钢的基体中生成弥散析出的V(C、N)、TaC和Mo2C，尺寸10?30nm，平均尺寸13?24nm，这些相同F3C复配析出，平均间距在1.2?2.5μm，同时基体中还存在的Cu纳米相，尺寸30?70nm，平均尺寸40?55nm，相的平均间距在1?2μm，起到控制综合性能的作用。[0076] 按照上述的化学成分及生产工艺，本发明实际熔炼成分如表1,本发明的实际工艺参数表2?4、实物性能如表5?10。[0077] 表1各实施例成分，wt％[0078][0079][0080] 表2坯料预处理[0081][0082] 表3加热工艺[0083][0084] 表4轧制工艺及组织控制结果[0085][0086] 表5铸坯下线工艺工艺及组织比例水平[0087][0088][0089] 表7实施例的力学性能[0090][0091] 试验钢和对比钢采用基于富Zn底漆的四层防护，制成涂装用钢板加速腐蚀挂片，进行钢?涂层加速腐蚀实验，单次试验方法为：[0092] 1、42℃，相对湿度90％，时间5h；[0093] 2、采用了模拟海况的加速腐蚀实验，2％Nacl溶液：PH值：PH：6?6.9，浸泡温度42±2℃，时间1h；[0094] 3、曝露温度45±2℃，曝露湿度60％，时间10h；[0095] 以腐蚀循环后，发生10％涂层劣化(刻痕部分剥落、鼓泡等)的次数作为体系耐蚀能力的评价，腐蚀循环次数为44～64，相对耐腐蚀能力129％～188％。[0096] 表8实施例的耐蚀性能[0097][0098][0099] 表9实施例的抗HIC性能[0100] 实施例 CLR，％ CTR，％ CSR，％ 检验结果1 0 0 0 合格2 0 0 0 合格3 0 0 0 合格4 0 0 0 合格5 0 0 0 合格6 0 0 0 合格7 0 0 0 合格8 0 0 0 合格9 0 0 0 合格10 0 0 0 合格[0101] 分别在40℃×85％RH环境下对上述实施例进行了斜Y型坡口焊接裂纹试验评价(小铁研实验)，焊接48h后解剖结果均未发现裂纹存在[0102] 表10实施例的小铁研实验结果[0103][0104] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

专利地区：辽宁

专利申请日期：2022-12-14

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN116288065B