專利名稱：一種大厚度壓力容器用鋼板的生產方法
技術領域：
技術領域
本發(fā)明涉及一種大厚度壓力容器用鋼板的生產方法。
背景技術：
壓力容器用鋼的基本要求主要體現在三個方面(1)具有良好的力學性能；(2)具 有良好的工藝性能；(3)具有良好的耐腐蝕性能和抗氧化性能。壓力容器用鋼板的厚度大多為6-50 mm。根據現行GB713-2008，正火型Q370R最大厚度為60mm，目前的厚度規(guī)格很難滿足壓力容器用鋼板對大厚度鋼板的要求，大厚度Q370R鋼板的生產方法亟待解決。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供了一種大厚度壓力容器用鋼板。本發(fā)明的目的還在于提供一種大厚度壓力容器用鋼板的制備方法。為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案采用了一種大厚度壓力容器用鋼板，含有以下重量百分含的組分C 0. 15%-0. 18%, Si :0. 25%-0. 50%, Mn :1. 50%-1. 60%, P 彡 0. 020%,S^O. 012%, Nb 0. 030%-0. 050%, Al 0. 020%-0. 050%。各組分的重量百分含量優(yōu)選為C :0. 16%-0. 18%, Si :0. 30%-0. 50%, Mn I. 55%-1. 60%, P 彡 0. 020%, S 彡 0. 012%, Nb :0. 040%-0. 050%, Al :0. 046%-0. 050%。同時，本發(fā)明的技術方案還采用了一種大厚度壓力容器用鋼板的制備方法，其步驟如下
I)冶煉鋼水先經電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，鋼水溫度達到或超過1550— 1570°C轉入VD爐真空脫氣處理，VD前加入CaSi塊> IOOkg或Fe-Ca線400_450m改變夾雜物形態(tài)，保證鋼水中組分為C 0. 15%-0. 18%, Si :0. 25%-0. 50%, Mn :1. 50%-1. 60%, P 彡 0. 020%,S 彡 0. 012%, Nb :0. 030%-0. 050%, Al :0. 020%-0. 050% ； CaSi 和 Fe-Ca 塊加入的作用是對夾雜物進行變性處理，使夾雜物球化，減少夾雜物對鋼板的危害。Ca是過程組分，大部分進入渣中，微量以夾雜物形式存在鋼水中；Fe是鋼水的主體成分，主要以Y-Fe和滲碳體存在于鋼水中。2)連鑄采用300mm坯料，坯料進行表面清理，保證表面質量；
3)加熱鋼坯加熱溫度最高1240°C，均熱溫度1220°C，總加熱時間彡6h；
4)軋制采用再結晶區(qū)+未再結晶區(qū)兩階段軋制工藝進行軋制，第一階段軋制溫度為1050°C 1100°C，第二階段軋制溫度為81 (TC -860 0C，終軋溫度為750°C _800°C;軋后入ACC水冷，返紅溫度650°C -700°C ；
5)熱堆垛鋼板下線堆垛溫度不小于350°C，堆垛24小時后拆跺探傷；
6)熱處理探傷合格的鋼板在?；癄t進行正火熱處理，正火工藝為加熱溫度900—920°C，保溫時間I. 8min/mm,出爐后水冷加速冷卻，鋼板返紅溫度550°C _650°C。步驟I)所述精煉時喂入Al線，真空脫氣處理前加入CaSi塊。
步驟I)所述真空脫氣處理的真空度不大于66. 6Pa，真空保持時間不低于15分鐘。步驟6)所述探傷合格的鋼板在常化爐進行正火熱處理，正火エ藝為加熱溫度9100C ±10°C，保溫時間I. 8min/mm,出爐后水冷加速冷卻，鋼板返紅溫度550°C _650°C。本發(fā)明鋼板采用的化學成分設計，碳、錳固溶強化；加入少量的Nb細化晶粒，其碳氮化物起到彌散強化作用；通過后續(xù)合理的熱處理工藝，鋼板具有良好的力學性能。其中，各組分及含量在本發(fā)明中的作用是
C O. 15%-0. 18% :碳對鋼的屈服、抗拉強度、焊接性能產生顯著影響。碳通過間隙固溶能顯著提高鋼板強度，但碳含量過高，又會影響鋼的焊接性能及韌性。Si O. 25%-0. 50% :在煉鋼過程中作為還原劑和脫氧劑，同時Si也能起到固溶強 化作用，但超過O. 5%時，會造成鋼的韌性下降，降低鋼的焊接性能。Mn I. 5%-1. 6% :錳成本低廉，能増加鋼的韌性、強度和硬度，提高鋼的淬透性，改善鋼的熱加工性能；錳量過高，對于大厚度鋼板易出現中心偏祈。P彡O. 020%, S彡O. 012% :在一般情況下，磷和硫都是鋼中有害元素，增加鋼的脆性。磷使焊接性能變壞，降低塑性，使冷彎性能變壞；硫降低鋼的延展性和韌性，在鍛造和軋制時造成裂紋；因此應盡量減少磷和硫在鋼中的含量。Al O. 020%-0. 050% :鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁，可細化晶粒，提高沖擊韌性。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能，過高則影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。Nb O. 030%-0. 045% :鈮的加入是為了促進鋼軋制顯微組織的晶粒細化，可同時提高強度和韌性，鈮可在控軋過程中通過抑制奧氏體再結晶，有效的細化顯微組織，并通過析出強化基體。鈮可降低鋼的過熱敏感性及回火脆性。焊接過程中，鈮、硼原子的偏聚及析出可以阻礙加熱時奧氏體晶粒的粗化，并保證焊接后得到比較細小的熱影響區(qū)組織，改善焊接性能。本發(fā)明的鋼板最大生產厚度提高到78mm。本發(fā)明生產方法可以得到強韌性匹配良好的大厚度壓カ容器用鋼板。本發(fā)明的鋼板的化學成分設計采用價格低廉的碳、錳固溶強化，加入少量的合金元素，通過正火后水冷加速冷卻使得鋼板獲得良好的力學性能，均勻的組織，良好的綜合性能和焊接性能，增強市場競爭力；
本發(fā)明具有以下優(yōu)點①合金含量少，成本低廉；②強韌匹配，屈服強度在410MPa以上，抗拉強度在560MPa左右；(D _20°C沖擊功大于180焦耳；④鋼板最大厚度可達到78mm。⑤鋼板組織為鐵素體、珠光體組織。


圖I為本發(fā)明實施例I的鋼板金相組織結構 圖2為本發(fā)明實施例2的鋼板金相組織結構圖。
具體實施例方式實施例I
本實施例的大厚度壓カ容器用鋼板，厚度78_，其是由以下重量百分比的組分熔煉而成C 0. 17%, Si 0. 35%, Mn :1. 55%, P O. 020%, S O. 012%, Nb :0. 030%, Al :0. 040%。
本實施例的大厚度壓力容器用鋼板生產方法的步驟如下
1)冶煉將含有以下重量百分比C :0. 17%, Si :0. 35%,Mn :1. 55%,P :0. 020%, S :0. 012%,Al :0. 030%, Nb :0. 040%，組分的鋼水先經電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，鋼水溫度達到或超過1566°C轉入VD爐真空脫氣處理；真空度為不大于66. 6Pa，真空保持時間不低于15分鐘，真空前加入CaSi塊排出鋼水中的非金屬夾雜物、有害元素,保證鋼水的純凈；
2)連鑄采用300mm連鑄坯生產，鋼坯進行表面清理。3)加熱鋼坯加熱溫度最高1240°C，均熱溫度1220°C，總加熱時間彡6h。4)軋制第一階段軋制的開軋溫度為105(Tll0(TC，終軋溫度為92(T970°C ;第二階段軋制的開軋溫度為不大于860°C，終軋溫度為小于800°C。軋后入ACC水冷，返紅溫度650 0C -700。。。
5)熱堆垛鋼板下線堆垛溫度不小于350°C，堆垛24小時后拆跺探傷。 6)熱處理探傷合格的鋼板在?；癄t進行正火熱處理，正火工藝為加熱溫度9100C ±10°C，保溫時間I. 8min/mm,出爐后水冷加速冷卻，鋼板返紅溫度不大于650°C。本實例的鋼板的力學性能屈服強度410MPa，抗拉強度560MPa，_20°C沖擊功平均180焦。實施例2
本實施例的大厚度壓力容器用鋼板，厚度78_，其是由以下重量百分比的組分熔煉而成C 0. 15%, Si 0. 50%, Mn :1. 60%, P 0. 010%, S 0. 01%, Nb :0. 050%, Al :0. 050%。本實施例的大厚度壓力容器用鋼板生產方法的步驟如下
1)冶煉將含有以下重量百分比C :0. 15%, Si :0. 50%, Mn :1. 60%, P 0. 010%, S 0. 01%,Nb :0. 050%, Al :0. 050%，組分的鋼水先經電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，鋼水溫度達到或超過1566°C轉入VD爐真空脫氣處理；真空度為不大于66. 6Pa，真空保持時間不低于15分鐘，真空前加入CaSi塊排出鋼水中的非金屬夾雜物、有害元素,保證鋼水的純凈；
2)連鑄采用300mm連鑄坯生產，鋼坯進行表面清理。3)加熱鋼坯加熱溫度最高1240°C，均熱溫度1220°C，總加熱時間彡6h。4)軋制第一階段軋制的開軋溫度為105(Tll0(TC，終軋溫度為920 97(TC ;第二階段軋制的開軋溫度為不大于860°C，終軋溫度為小于800°C。軋后入ACC水冷，返紅溫度650 0C -700。。。
5)熱堆垛鋼板下線堆垛溫度不小于350°C，堆垛24小時后拆跺探傷。6)熱處理探傷合格的鋼板在常化爐進行正火熱處理，正火工藝為加熱溫度9100C ±10°C，保溫時間I. 8min/mm,出爐后水冷加速冷卻，鋼板返紅溫度不大于650°C。本實例的鋼板的力學性能屈服強度420MPa，抗拉強度570MPa，_20°C沖擊功平均200 焦。
權利要求
1.一種大厚度壓力容器用鋼板，其特征在于含有以下重量百分含的組分C:O.15%-0. 18%, Si 0. 25%-0. 50%, Mn 1. 50%-1. 60%, P 彡 O. 020%, S 彡 O. 012%, Nb O.030%-0. 050%, Al :0. 020%_0· 050%。
2.根據權利要求I所述的大厚度壓力容器用鋼板，其特征在于含有以下重量百分含的組分C 0. 16%-0. 18%, Si 0. 30%-0. 50%, Mn 1. 55%-1. 60%，P 彡 O. 020%, S 彡 O. 012%, Nb 0.040%-0. 050%, Al :0. 046%-0. 050%。
3.—種如權利要求I或2所述的大厚度壓力容器用鋼板的制備方法，其特征在于其步驟如下I)冶煉將含有以下重量百分比 C 0. 15%-0. 18%, Si 0. 25%_0· 50%, Mn 1. 50%-1. 60%,P 彡 O. 020%, S 彡 O. 012%, Nb 0. 030%-0. 050%, Al 0. 020%_0· 050% 組分的鋼水先經電爐冶煉，送入LF精煉爐精煉，鋼水溫度達到或超過1550-1570°C轉入VD爐真空脫氣處理； 2)連鑄采用300mm坯料； 3)加熱鋼坯加熱溫度最高1240°C，均熱溫度1220°C，總加熱時間彡6h； 4)軋制采用再結晶區(qū)+未再結晶區(qū)兩階段軋制工藝進行軋制，第一階段軋制溫度為1050°C 1100°C，第二階段軋制溫度810°C _860°C，終軋溫度為750°C -800°C ;軋后入ACC水冷，返紅溫度650°C -700°C ； 5)熱堆垛鋼板下線堆垛溫度不小于350°C，堆垛24小時后拆跺探傷； 6)熱處理探傷合格的鋼板在?；癄t進行正火熱處理，正火工藝為加熱溫度900—920°C，保溫時間I. 8min/mm,出爐后水冷加速冷卻，鋼板返紅溫度550°C _650°C。
4.根據權利要求3所述的大厚度壓力容器用鋼板的制備方法，其特征在于步驟I)所述精煉時喂入Al線，真空脫氣處理前加入CaSi塊。
5.根據權利要求3所述的大厚度壓力容器用鋼板的制備方法，其特征在于步驟I)所述真空脫氣處理的真空度不大于66. 6Pa，真空保持時間不低于15分鐘。
6.根據權利要求3所述的大厚度壓力容器用鋼板的生產方法，其特征在于步驟6)所述探傷合格的鋼板在?；癄t進行正火熱處理，正火工藝為加熱溫度900-920°C，保溫時間-1.8min/mm,出爐后水冷加速冷卻，鋼板返紅溫度550°C _650°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大厚度壓力容器用鋼板及其制備方法，大厚度壓力容器用鋼板其化學成分是由以下重量百分比的組分熔煉而成C0.15%-0.18%，Si0.25%-0.50%，Mn1.50%-1.60%，P≤0.020%，S≤0.012%,Nb0.030%-0.050%，Al0.020%-0.050%；鋼板組織為鐵素體、珠光體組織。本發(fā)明的鋼板的化學成分設計采用價格低廉的碳、錳固溶強化，加入少量的合金元素，通過正火后水冷加速冷卻使得鋼板獲得良好的力學性能，均勻的組織，良好的綜合性能和焊接性能，增強市場競爭力；本發(fā)明具有以下優(yōu)點①力學性能優(yōu)良，屈服強度和抗拉強度較薄規(guī)格性能指標有較大富余量；②低溫沖擊功高，-20℃沖擊功180焦以上；③鋼板最大厚度可達到78mm。
文檔編號C22C38/12GK102732782SQ20121018241
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權日2012年6月5日
發(fā)明者李紅文, 胡麗周, 趙文忠, 韋明 申請人:河北鋼鐵集團有限公司, 舞陽鋼鐵有限責任公司