高止裂韧度特厚板工业化生产技术开发及应用

随着集装箱船舶向超大型化发展,为保证船舶的安全航行,船体中部、顶部的舱口围顶板及上甲板边板等关键部位迫切需求最大100 mm厚度的高止裂韧性钢板。为此,基于NEU-Rolling轧制工艺开发出全厚度为均匀铁素体/贝氏体显微组织和止裂性能优异的100 mm规格EH47特厚止裂钢板。在低压缩比条件限制下,NEU-Rolling轧制工艺基于钢板“心-表”温差和负荷分配控制,通过提高厚向变形渗透性以细化心部奥氏体晶粒;通过反复相变耦合形变细化表层奥氏体晶粒,最终达到钢板全厚度奥氏体晶粒的细化、均匀化和近似相同的畸变状态,而细化、均匀的奥氏体晶粒是抑制钢板心部粗化贝氏体组织生成的关键。此外,钢板心部/近心部微观组织中{110}滑移面的含量相较于钢板表层提升而{001}解理面的含量下降,钢板心部韧性组织和有利织构因素所形成的优异的低温韧性,使心部和1/4厚度的显微组织在钢板全尺寸断裂时具有相近的阻滞脆性裂纹传播的能力,形成“多峰”分布的宏观断口。“多峰”分布的断口对脆性裂纹表现出明显的“钉扎”效果,减小裂纹尖端的应力扩大系数并提高了钢板全厚度断裂时的止裂韧性。宽板拉伸试验表明,开发的100 mm特厚EH47止裂钢板-10℃止裂韧性达到9041 N/mm^(3/2),远超国际船级社相关标准,且实现全球唯一应用。