一种360MPa级LCO2船用钢板及其制备方法与流程

本发明涉及冶金，特别是涉及一种360mpa级lco2船用钢板及其制备方法。

背景技术：

1、随着全球ccs（碳捕集、利用和储存）技术的兴起和全世界对碳捕集与封存的需求，液态二氧化碳的储运，尤其是远洋海运的需求迫在眉睫。近几年全球造船的焦点集中在如何提高储运能力，建造出更适合lco2运输的大型船舶。然而，由于co2需要再加压低温的特殊的条件下液化，相较传统的lpg储运技术难度大大增加，因此，现有的商业化lco2运输船都是采用了中压设计，且从设计规模上来着均为中小型运输船，远远不能满足未来对lco2的需求。

2、目前很多船企已经纷纷将目光转向了大型lco2船舶的设计和建造，即采用低温低压的设计突破中压设计面临的规模限制。但是随着设计温度的降低，对材料提出了更高的要求。尤其是在不断扩大船舶规模的情况下，钢板的低温韧性、焊接性能和制造成本等需要进行新的考量。

3、常规lpg船用钢板，厚度一般40mm 以内，低温冲击韧性要求最低-75℃，而用于lco2船钢板厚度达到50mm，甚至60mm，因此需要钢板的低温韧性满足-85℃，甚至-95℃的要求，而且由于加压的设计，要求钢板进行焊后热处理，并且热处理性能不恶化。同时为了保证服役的安全性，要求钢板母材和焊接接头的ctod 达到-60℃≥0.2mm的要求。目前国内外此类产品数据或技术公开几乎处于空白。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种360mpa级lco2船用钢板及其制备方法。

2、为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种360mpa级lco2船用钢板，其化学成分及质量百分比如下：c：0.04%～0.08%，si：0.10%～0.30%，mn：1.40%～1.60%，p≤0.008%，s≤0.002%，als：0.015%～0.060%，n≤40ppm，nb：0.005%～0.030%，ni≤0.30%，余量为fe和不可避免的杂质。

4、本发明还提供了一种360mpa级lco2船用钢板的制备方法，依次包括加热工艺、轧制工艺和超快速冷却工艺。

5、作为本发明所述360mpa级lco2船用钢板的制备方法的一种优选方案，其中：所述加热工艺中，加热炉温度为：1100~1150℃，出炉温度为：1050~1130℃。

6、作为本发明所述360mpa级lco2船用钢板的制备方法的一种优选方案，其中：所述轧制工艺采用两阶段控制轧制，且轧制压缩比≥5.0，终轧温度为740±20℃。

7、作为本发明所述360mpa级lco2船用钢板的制备方法的一种优选方案，其中：所述超快速冷却工艺的终冷温度为480~560℃，平均冷却速度为10~30℃。

8、作为本发明所述360mpa级lco2船用钢板的制备方法的一种优选方案，其中：制得的所述360mpa级lco2船用钢板的组织包括准多边形铁素体和珠光体，且铁素体含量大于95%，铁素体晶粒度为9.5~10级。

9、作为本发明所述360mpa级lco2船用钢板的制备方法的一种优选方案，其中：制得的所述360mpa级lco2船用钢板的厚度为：10~60mm，屈服强度大于355mpa，抗拉强度为：490～620mpa，延伸率大于21%，-100℃夏比冲击＞100j，母材和焊接接头-60℃ ctod＞0.2mm。

10、本发明的有益效果是：

11、（1）本发明采用低温加热、大压缩比低温轧制和超快冷工艺，保证钢板获得超细化的准多边形铁素体组织，晶粒度9.5~10级，-100℃冲击功达到100j，母材和焊接接头-60℃ctod＞0.2mm，具有良好的低温冲击韧性和较高的强度以及焊接性。

12、（2）本发明制得的钢板厚度规格为10~60mm，适用于大型lco2船船建造。

技术特征：

1.一种360mpa级lco2船用钢板，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：c：0.04%～0.08%，si：0.10%～0.30%，mn：1.40%～1.60%，p≤0.008%，s≤0.002%，als：0.015%～0.060%，n≤40ppm，nb：0.005%～0.030%，ni≤0.30%，余量为fe和不可避免的杂质。

2.一种基于权利要求1所述的360mpa级lco2船用钢板的制备方法，其特征在于：依次包括加热工艺、轧制工艺和超快速冷却工艺。

3.根据权利要求2所述的360mpa级lco2船用钢板的制备方法，其特征在于：所述加热工艺中，加热炉温度为：1100~1150℃，出炉温度为：1050~1130℃。

4.根据权利要求2所述的360mpa级lco2船用钢板的制备方法，其特征在于：所述轧制工艺采用两阶段控制轧制，且轧制压缩比≥5.0，终轧温度为740±20℃。

5.根据权利要求2所述的360mpa级lco2船用钢板的制备方法，其特征在于：所述超快速冷却工艺的终冷温度为480~560℃，平均冷却速度为10~30℃。

6.根据权利要求2所述的360mpa级lco2船用钢板的制备方法，其特征在于：制得的所述360mpa级lco2船用钢板的组织包括准多边形铁素体和珠光体，且铁素体含量大于95%，铁素体晶粒度为9.5~10级。

7.根据权利要求2所述的360mpa级lco2船用钢板的制备方法，其特征在于：制得的所述360mpa级lco2船用钢板的厚度为：10~60mm，屈服强度大于355mpa，抗拉强度为：490～620mpa，延伸率大于21%，-100℃夏比冲击＞100j，母材和焊接接头-60℃ ctod＞0.2mm。

技术总结
本发明公开了一种360MPa级LCO2船用钢板及其制备方法，涉及冶金技术领域，其化学成分及质量百分比如下：C：0.04%～0.08%，Si：0.10%～0.30%，Mn：1.40%～1.60%，P≤0.008%，S≤0.002%，Als：0.015%～0.060%，N≤40ppm，Nb：0.005%～0.030%，Ni≤0.30%，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明采用低温加热、大压缩比低温轧制和超快冷工艺，保证钢板获得超细化的准多边形铁素体组织，具有良好的低温冲击韧性和较高的强度。

技术研发人员：张晓雪,王光磊,王凌宇,李恒坤,陈林恒
受保护的技术使用者：南京钢铁股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23