一種低溫油罐車封頭用鋼板及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低溫油罐車封頭用鋼板，還涉及上述鋼 板的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 該級別鐵路油罐車主要應(yīng)用在北美大陸的高煒度地區(qū)，對開采的原油進(jìn)行運(yùn)輸。 要求滿足使用的極端低溫條件為-45. 6°C，設(shè)計(jì)要求封頭鋼板在熱加工和整體焊后消應(yīng)力 處理后的強(qiáng)度和低溫沖擊韌性，仍然要滿足對鋼板母材的原始要求。罐車封頭制造時(shí)需要 多次加熱沖壓成型，封頭和筒體在組焊后，為了消除焊接殘余應(yīng)力，改善焊縫組織性能，提 高焊縫質(zhì)量，還需要進(jìn)行整體的焊后熱處理。因此，如何保證鋼板熱加工和焊后熱處理后的 強(qiáng)度和韌性是開發(fā)難點(diǎn)，需采用合理的成分設(shè)計(jì)、控軋及熱處理工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種屈服強(qiáng)度不低于400MPa，抗拉強(qiáng)度 560-695MPa，使用溫度不低于-45. 6°C的低溫油罐車封頭用鋼板； 本發(fā)明還提供了上述的鋼板的生產(chǎn)方法。
[0004] 本發(fā)明的低溫油罐車封頭用鋼板，由如下質(zhì)量百分比的組分制備而 成：C :0· 15-0. 23%，Si :0· 15-0. 40%，Mn :1· 20-1. 65%，P 彡 0· 020%，S 彡 0· 005%， Nb ^ 0. 020%, V^0.0 80%, Cu ^ 0. 35%, N^0.0 10%, B^0.00 05%, Ti ^ 0. 020% Als ： 0· 015-0. 060%，同時(shí)控制碳當(dāng)量 Ceq=C+Mn/6+ (Cr+Mo+V)/5+ (Ni+Cu)/15 彡 0· 53%，其余為 Fe和殘余元素。
[0005] 為達(dá)到上述目的，冶煉時(shí)嚴(yán)格控制鋼中P、S等有害元素含量，竭力提高鋼水潔凈 度，連鑄澆鑄出的合格原料坯堆垛緩冷后加熱，通過合理的控軋工藝和正火工藝，得到高強(qiáng) 度低韌脆轉(zhuǎn)變要求的優(yōu)質(zhì)鋼板。
[0006] 本發(fā)明的主要工藝路線如下： KR鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一鋼包吹氬一 LF精煉一 RH真空處理一連鑄一鑄坯緩冷一加 熱一粗軋一精軋一正火-試樣正火+模擬焊后熱處理。
[0007] 上述油罐車封頭低溫容器鋼的生產(chǎn)方法，主要包括以下要點(diǎn)： a.原料鐵水需經(jīng)KR深脫硫，轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹冶煉，鋼包吹氬，LF精煉，真空處理及連鑄工 藝得到成分及質(zhì)量合格的原料鋼坯。
[0008] b.鋼水真空精煉處理過程中，要求保真空時(shí)間彡15min，真空處理后喂鈣鐵線進(jìn)行 媽處理，處理結(jié)束后保證軟吹氬時(shí)間彡8min。
[0009] C.原料鋼坯從連鑄機(jī)下線后需經(jīng)過堆垛緩冷48小時(shí)以上后方可送軋。
[0010] d.軋制前鋼坯出加熱爐溫度1140~1200°C，加熱時(shí)間系數(shù)0. 9~1. lmin/mm(鋼坯厚 度）；軋制采用粗、精軋分階段軋制，粗軋保證中間坯厚度不小于成品厚度的3倍，終軋溫度 不低于980°C，精軋開軋溫度不高于900°C，控制終軋溫度800~850°C。
[0011] e.正火熱處理過程中，正火溫度為850~900°C，在爐時(shí)間I. 5-2. Omin/mm (最低 不低于30min)。
[0012] f.試樣模擬熱處理：正火工藝，入爐溫度< 400 °C，升溫速度< 200 °C /h，正 火溫度843-926°C，保溫時(shí)間彡30min，出爐后空冷；回火工藝，入爐溫度< 400°C，升溫 速度彡200°C /h，回火溫度600-650°C，保溫時(shí)間彡60min，隨爐降溫到427°C，降溫速度 彡260°C /h，出爐空冷。
[0013] 本發(fā)明的低溫油罐車封頭用鋼板，通過優(yōu)化的組分配比和控軋及熱處理工藝， 鋼板正火及二次正火+模擬焊后熱處理后，得到理想的珠光體+鐵素體組織，其晶粒均 勻細(xì)小，晶粒度達(dá)10-11級，屈服強(qiáng)度彡410MPa，抗拉強(qiáng)度570-695MPa，伸長率（A200) 彡20%，-45. 6°C縱、橫雙向沖擊功均值達(dá)到40J以上，單值達(dá)到30J以上，優(yōu)于設(shè)計(jì)和使用 要求。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明的正火組織金相圖； 圖2為本發(fā)明的二次正火+焊后熱處理組織金相圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明，以便本領(lǐng)域的技 術(shù)人員更了解本發(fā)明，但并不以此限制本發(fā)明。
[0016] 實(shí)施例1 本實(shí)施例的低溫油罐車封頭用鋼板是由以下質(zhì)量百分比的組分制備而成：C :0. 20%， Si :0· 26%，Mn :1· 58%，P :0· 011%，S :0· 002%，V :0· 068%，Cu:0. 17%，Als :0· 020%，碳當(dāng)量 Ceq=O. 50%，其余為Fe和殘余元素。
[0017] 本實(shí)施例的低溫油罐車封頭用鋼板的生產(chǎn)制備方法如下： 1) 冶煉工藝：原料鐵水KR預(yù)處理后，經(jīng)過210t吹轉(zhuǎn)爐冶煉，鋼包吹氬后再送入LF精 煉爐精煉，然后在RH行真空處理，保真空時(shí)間17. 5分鐘，處理結(jié)束后喂入鈣鐵線2. 2m/t，喂 線后軟吹氬11分鐘； 2) 澆鑄工藝：RH真空后上連鑄機(jī)澆注，澆注過程中鑄機(jī)采用鑄坯輕壓下工藝，連鑄坯 下線后堆垛緩冷48小時(shí)； 3) 加熱工藝：鑄坯在爐時(shí)間4. 2小時(shí)，出爐溫度1155°C ; 4) 軋制工藝：采用粗、精軋分階段軋制，乳制中間坯厚度為40mm，精軋開軋溫度890°C， 軋制成品鋼板規(guī)格為13mm ; 5) 熱處理工藝：正火處理溫度為870°C，在爐時(shí)間30min ; 6) 試樣模擬熱處理：正火工藝，入爐溫度400°C，正火溫度850°C，升溫速度190°C /h， 到溫后保溫時(shí)間30min，空冷出爐；回火工藝，入爐溫度350°C，升溫速度180°C/h，回火溫度 610°C，保溫時(shí)間60min，隨爐降溫，降溫速度250°C /h，到427°C出爐空冷。
[0018] 得到的鋼板其性能參數(shù)見表1-4。
[0019] 實(shí)施例2 本實(shí)施例的低溫油罐車封頭用鋼板是由以下質(zhì)量百分比的組分制備而成：C :0. 19%， Si :0· 23%，Mn :1. 56%，P :0· 013%，S :0· 003%，V :0· 065%，Cu:0. 17%，Als :0· 025%，碳當(dāng)量 Ceq=O. 49%，其余為Fe和殘余元素。
[0020] 本實(shí)施例的低溫油罐車封頭用鋼板的生產(chǎn)制備方法同實(shí)施例1，區(qū)別在于RH爐保 真空時(shí)間為15分鐘，連鑄坯在加熱爐加熱時(shí)間為4. 5小時(shí)，出爐溫度1180°C，中間坯厚度為 50mm，軋制成品鋼板規(guī)格為15. 7mm。
[0021] 實(shí)施例3 本實(shí)施例的低溫油罐車封頭用鋼板是由以下質(zhì)量百分比的組分制備而成：C :0. 20%， Si :0· 25%，Mn :1· 63%，P :0· 014%，S :0· 002%，V :0· 073%，Cu :0· 17%，Als :0· 030%，碳當(dāng)量 Ceq=O. 51%，其余為Fe和殘余元素。
[0022] 本實(shí)施例的低溫油罐車封頭用鋼板的生產(chǎn)制備方法同實(shí)施例1，區(qū)別在于RH爐保 真空時(shí)間為16分鐘，連鑄坯在加熱爐加熱時(shí)間為4. 4小時(shí)，出爐溫度1170°C，精軋機(jī)開軋溫 度為895°C，中間坯厚度為80臟，軋制成品鋼板規(guī)格為25臟，正火處理溫度為865°C，在爐時(shí) 間為40分鐘。
[0023] 對以上實(shí)施例1-3中制備的低溫油罐車封頭用鋼板進(jìn)行力學(xué)性能測試，如下表所 不O
[0024] 表1 正火后學(xué)性能
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低溫油罐車封頭用鋼板，其特征在于：所述的鋼板屈服強(qiáng)度彡400MPa，抗拉強(qiáng) 度560-695MPa，伸長率（A200)彡18%，-45. 6°C縱、橫雙向沖擊功均值達(dá)到27J以上，單值達(dá) 到19J以上，厚度10-25臟，正火狀態(tài)交貨。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種低溫油罐車封頭用鋼板，其特征在于，所述的鋼板成分 的質(zhì)量百分比組成如下：C:0? 15-0. 23%，Si:0? 15-0. 40%，Mn:1. 20-1. 65%，P彡 0? 020%， S^O. 005%,Nb^ 0. 020%,V^O. 080%,Cu^ 0. 35%,N^O. 0