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海洋平台用钢E690的屈服强度可达到690MPa,属于超高强度钢板,该钢种在国外的生产技术已相对成熟,而国内只有极少数企业能生产该级别海洋平台用钢,且生产工艺技术还不够完善。本课题对新钢试生产的海洋平台用钢E690进行基础特性研究,并提出相关工艺优化方案,具体研究内容和结论如下:利用Thermo-calc对钢中第二相析出进行理论计算,并计算各析出相中元素含量及种类随温度的变化和钢中关键元素Ni、Cu、Ti含量变化时对第二相析出的影响,为实验钢的成分和连铸工艺优化提供依据,计算结果表明,各析出物的析出顺序为:Ti4C2S2,FCC_A1#2,Mn S,B2M,M3B2,BN_HP4,FCC_A1#3,Al N,HCP_A3#2,KSI_CARBIDE,MC_ETA,M23C6,M7C3,MC_SHP,M3P。钢中合金元素Ni、Cu、Ti含量的变化对钢中各析出相均有一定的影响,钢中Cu含量可适当增加至0.2%。通过设计正交实验,充分考虑影响奥氏体动态再结晶的各个工艺参数,如变形温度、变形量和变形速率,利用Gleeble-3800热模拟试验机对试验钢进行单道次压缩实验,研究不同变形参数对再结晶规律的影响,通过观察实验后试样的奥氏体晶粒形貌,以晶粒度作为衡量再结晶效果的标准,结合分析真应力-真应变曲线,为TMCP工艺优化提供依据。研究结果表明,影响奥氏体再结晶因素最大的是变形温度,变形量次之,变形速率影响最小。在极低的变形速率下,易导致发生间断式动态再结晶,在实际生产中应尽量避免。在实际生产中为了得到晶粒度高、均匀性好的晶粒,需要控制合理的工艺参数,最佳组合是变形温度950℃,变形量50%,变形速率0.1s-1,晶粒度可达到9.7。结合析出计算、奥氏体动态再结晶规律以及本课题的另一个子课题对E690钢的高温塑性和相变规律研究及热处理工艺研究成果,对E690钢的成分、连铸、TMCP及热处理工艺提出的优化方案为:成分优化方面,适当降低钢中Ni含量至2.00%,并适当提高Cu含量至0.2%,适当提高钢中Ti含量至0.02%。连铸过程中,减少铸坯纵向、横向温度波动,避免Al N、BN和Nb(C、N)相在晶界大量析出,避免BN和Mn S形成复合析出;铸坯矫直温度应控制在950℃-990℃之间,避开第三脆性区。控冷控轧过程中,变形温度在950℃时应达到累积变形量50%及以上,在轧机允许的情况下变形速率应尽量靠近0.1s-1。热处理过程中,优化后参数为淬火温度880℃、回火温度630℃,回火时间120min,控制冷却速度为1-3℃/s,以得到均匀贝氏体组织。经工业化试验可知,工艺优化方案对产品性能提高有重要指导意义。