[發(fā)明專利]一種調(diào)質(zhì)型低溫壓力容器用鋼板及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210396700.8
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102876999A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳禮清;李長生;霍松波;溫永紅;黨振旗;黃建華;樊振亞
• 申請（專利權(quán)）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50;C21D8/02;C21D1/25
• 代理公司: 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，特別涉及一種壓力容器用鋼板，具體地說是一種超極限厚度(60mm)的低裂紋敏感性高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)型低溫壓力容器用鋼板及制備方法。

背景技術(shù)

壓力容器用調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板，由于具有低焊接裂紋敏感指數(shù)特性(Crack-Free)，也簡稱為CF鋼，而被廣泛應(yīng)用于水電行業(yè)及球罐制造業(yè)。隨著壓力容器設(shè)備向高參數(shù)、大型化方向發(fā)展，不僅需要考慮設(shè)備大型化的問題，安全性也是首先必須解決的問題，也即水電和球罐用CF鋼必須保證低溫使用性能的要求，如丙烯和乙烯儲罐的設(shè)計溫度由20世紀(jì)80年代的-20℃~?-35℃降到當(dāng)今的-30?~?-50℃。

1985年以前，我國壓力容器調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板全部依賴進(jìn)口，其中以日本低裂紋敏感性調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度CF鋼為多。1989年，我國首先將國產(chǎn)低溫(-20?~?-40℃)壓力容器用調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼列入國標(biāo)GBl50-1989；2003年，由武鋼牽頭起草制定了壓力容器用調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板標(biāo)準(zhǔn)GB19189-2003，此時，武鋼研制的07MnCrMoVR(CF-62)鋼板與國外相比，強(qiáng)度、韌性、焊接性能都接近，甚至超過日本SPV490的JISG3115標(biāo)準(zhǔn)。2011年，仍然由武鋼牽頭，聯(lián)合中國通用機(jī)械工程總公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、新余鋼鐵集團(tuán)有限公司、湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司、合肥通用機(jī)械研究院、南鋼、鞍鋼、濟(jì)鋼、首鋼和中國特種檢測設(shè)備研究院，對GB19189-2003進(jìn)行了修訂，于2012年2月1日實(shí)施新的國標(biāo)GB19189-2011，新國標(biāo)中按照低溫區(qū)范圍不同增加了一個新的壓力容器用調(diào)質(zhì)鋼牌號，即07MnNiMoDR。值得注意的是，在新國標(biāo)中規(guī)定該鋼的厚度是10~50mm，-50℃沖擊功吸收能量不低于80J。考慮到目前在某些特殊場合下，要求鋼板超出新國標(biāo)中規(guī)定的極限厚度，甚至達(dá)到60mm，同時?還要求保證新國標(biāo)中的力學(xué)和工藝性能要求，對于制造企業(yè)來說還沒有開發(fā)過類似產(chǎn)品的先例，這給生產(chǎn)制造企業(yè)帶來一定的難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種超極限厚度(60mm)的低裂紋敏感性高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)型低溫壓力容器用鋼板及制備方法。本發(fā)明通過適當(dāng)?shù)暮辖鹪卦O(shè)計和熱軋及熱處理方法，滿足這類鋼的力學(xué)性能和工藝性能要求。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種調(diào)質(zhì)型低溫壓力容器用鋼板，其特征在于：該鋼板化學(xué)成分按重量百分比為：C?0.065~0.085%；Si?0.15~0.25%；Mn?1.30~1.50%；Ni?0.40~0.45%，Cr?0.15~0.25%，Mo?0.20~0.25%，V?0.035~0.045%；Nb?0.030~0.045%；Ti?0.?025~0.03%；Alt?0.020~0.05%；P?￡0.015%；S?￡0.005%；余量為Fe；其軋態(tài)金相組織為粒狀貝氏體和板條貝氏體，淬火態(tài)的金相組織為板條貝氏體，最終回火態(tài)的組織為回火索氏體+貝氏體。

本發(fā)明的超極限厚度(60mm)低裂紋敏感性高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)型低溫壓力容器用鋼板，室溫屈服強(qiáng)度3600MPa，抗拉強(qiáng)度3650MPa，斷口伸長率320%，-50?℃沖擊功大于120?J?(沖擊試樣尺寸為55?mm×10?mm×10?mm)，冷彎性能合格，焊接冷裂紋敏感系數(shù)P_cm￡0.19?%。

一種調(diào)質(zhì)型低溫壓力容器用鋼板的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

1)?按設(shè)定的化學(xué)成分冶煉鋼水并鑄成厚度為220?mm的鑄坯；設(shè)定的化學(xué)成分按重量百分比為：C?0.065~0.085%；Si?0.15~0.25%；Mn?1.30~1.50%；Ni?0.40~0.45%，Cr?0.15~0.25%，Mo?0.20~0.25%，V?0.035~0.045%；Nb?0.030~0.045%；Ti?0.?025~0.03%；Alt?0.020~0.05%；P?￡0.015%；S?￡0.005%；余量為Fe；

2)?將鑄坯按照兩階段加熱均勻化后進(jìn)行粗軋，第一階段加熱至900℃，保溫2h；第二階段加熱至1150～1200?℃，保溫1?h；粗軋軋制道次為3道次，粗軋開軋溫度為1050～1150?℃，終軋溫度為1000℃以上；每道次壓下率不低于20%，總壓下率為50~55%，獲得厚度為110～100?mm的中間坯；其中，粗軋首道次壓下率為20%，第2道次壓下率為22.5%，第3道次的壓下率為26%；