《海洋工程用特厚高韧齿条钢板的研发及推广应用》

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海洋平台作为超大型焊接钢结构,长期在严酷的海洋环境下作业,对钢板材料要求极为严格。受国内大单重钢铁高深宽比铸锭制备水平、大厚度钢板轧制及热处理限制,该类钢板国内还不能生产。舞阳钢铁公司对高强高韧性的特厚钢板进行了长期工艺技术研究,成功开发了海洋平台用高强高韧钢板。

该成果主要特点如下:

1)设计研发出适合采用平台齿条用特厚钢板的全新高深宽比扁锭模技术。项目研发的超高宽比窄扁锭型铸造技术,解决了随着锭型高宽比的增加,钢锭中心容易产生缩孔、疏松等缺陷的技术难题,扁钢锭的成材率由65%提高至70%,生产的扁钢锭高宽比达到1.5。

2)开发出高Ni-Cr合金钢锭阶梯加热工艺控制。项目研发的高Ni-Cr合金扁钢锭阶梯加热技术,减少钢板内应力,防止产生裂纹,另外使粘性较大的氧化铁皮易于脱落,提高钢板表面质量。

3)创新性提出海洋平台用特厚钢板变形渗透轧制工艺。通过控制轧制时晾钢温度,形成由表及里的温度梯度心部更加致密,晶粒细化,钢板Z向抗层状撕裂性能由40%提高到60%左右,高于Z35的最高标准要求。

4)研发了大厚度钢板厚度截面组织微梯度热处理工艺。通过“高温淬火+临界淬火”循环淬火工艺,高温淬火保证了钢板充分奥氏体化,细化晶粒,临界淬火利用钢板出钢的温降,进入临界两相区淬火,利用少量的复相组织,提高钢板基体韧性,钢板心部板条状贝氏体达到90%以上,强韧性达到良好匹配,210mm厚度钢板表面与心部硬度差15HB以内。

5)开发了国内最厚210mm采油平台用齿条钢板,并获得船级社认证,是国内唯一一家具备210mm齿条钢板生产资质企业。

近三年舞钢销售海洋工程用高强高韧特厚钢板1.2万吨,新增利润2261.43万元,新增税收2334.15万元。广泛应用于国内大船、中集来福士、振华重工等单位制造的海洋采油平台工程中,为公司创造巨大的经济效益。

该成果发布国家标准1项,授权专利3项,发表论文3篇,该项目获得2015年度平顶山市科技进步奖特等奖。舞钢大厚度海工钢开发和推广应用,打破了国外技术垄断,填补了国内该产品的空白。同时促进了中国海工行业装备升级,相比进口缩短了采购周期,平抑进口价格,提高了海工行业设备安全,同时也促进了企业的技术进步和产品质量升级。项目整体技术及产品实物质量达到国际先进水平。

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