随着陆上油气资源的不断消耗,海洋已成为世界油气开发的重要领域,建造大型海洋石油工程需要大量的钢板和专用H型钢。由于受国内钢铁企业设备及技术条件的限制,海洋石油工程平台结构专用H型钢大部分需要从国外进口。本文结合莱钢生产实际,依靠现有工装条件,研究设计并成功开发出了SM490YB和D36两种海洋石油平台用H型钢,并分别通过DNV、ABS认证,先后应用于中海油塘沽、黄岛、湛江等基地,为国内海洋工程用H型钢发展起到很好的先导作用,同时也为莱钢创造了良好的经济效益。论文的主要研究内容：钢的微合金化工艺、钢的组织强韧化机理、夹杂物控制技术研究。控制硫、磷含量及钢中夹杂物含量,稳定连铸工艺,确定加热温度,控制道次形变量及万能轧机累计变形率,控制终轧温度,减少轧材带状、魏氏等异常组织,提高钢材低温横向冲击韧性。论文主要工作：(1)研究了海洋石油平台用H型钢工艺技术,设计了钢的成分范围、微合金化技术路线,进行了夹杂物控制技术、异型坯质量控制技术、控制轧制技术及残余应力控制技术研究,分析了不同工艺参数对组织性能影响等。(2)制定了SM490YB和D36两个钢种的冶炼、连铸工艺。进行低S、P冶炼控制工艺技术研究,降低硫、磷含量,S≤0.010%,P≤0.020%；采用喂线处理技术,对夹杂物进行变性处理。(3)分析了Nb钢异型坯腹板裂纹原因,提出了通过控制铸态组织、钢水成分范围、保护渣性能、冷却强度等提高铸坯质量等观点,控制冶炼工艺,采用弱冷技术,降低R角和腹板温度,合理控制拉矫温度,解决了腹板裂纹问题。(4)分析了H型钢混晶机理,研究了成分偏析、轧制工艺参数对混晶的影响规律。通过窄成分控制,精轧开轧温度控制在再结晶终止温度40℃以下、Ar3温度以上等措施,解决了混晶组织异常问题。(5)研究了合金元素、加热温度、形变制度与冲击韧性的关系,论述了未再结晶区轧制、金相组织对组织性能的影响规律,同时开发了含Nb H型钢减少偏心,腹板及翼缘延伸匹配的热轧关键工艺技术。(6)研究了海洋石油平台用H型钢的耐腐蚀性能,利用周浸加速腐蚀实验和电化学极化实验分析了H型钢的耐蚀性,并进行了不同冶金工艺条件对海洋石油平台用H型钢的耐腐蚀性能的影响研究。(7)模拟计算了H型钢轧制过程中温度场分布,给出了终轧温度、相变过程、环境温度等对H型钢残余应力影响规律,提出了万能轧机加装防水板、减少腹板和翼缘温差等系列措施,降低了热轧过程残余应力,保证了产品组织性能稳定性。(8)研究并建立了海洋石油平台用H型钢生产工艺理论体系,制定了较为完善的技术管理制度,满足了不同环境使用条件下耐低温冲击、良好焊接性、高强度等苛刻性能要求。