[發明專利]一種球罐用無Cr高強度調質鋼板的生產方法

有效

• 申請號: 201310455378.6
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103540842A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 楊云清;曹志強;翟運濤;鄭生斌;湯偉;楊建華;唐治宇;劉吉文;張勇偉;譚小斌;陽小兵;姚建華;楊艷
• 申請（專利權）人: 湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C21C7/072;C21D8/02
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 李由

技術領域

本發明屬于煉鋼技術，是一種球罐用無Cr高強度調質鋼板的生產方法。

背景技術

國際上自20世紀80年代開發610MPa級球罐用鋼板以來，610MPa級球罐用鋼板獲得了廣泛的應用。高參數的球罐鋼板的生產技術取得了長足的進步，特別是本世紀初中厚板生產設備的改進，為更高級別中厚鋼板的生產提供了可靠的保證。

但是，隨著各國國民經濟的高速發展，對于大型高參數壓力容器用鋼板提出了更高的要求。

以中國為例，現行的GB?19189壓力容器用調質高強度鋼板中最大強度級別為610MPa，已有07MnCrMoVR、07MnNiMoVDR、07MnNiMoDR等三個鋼號，最大使用厚度為60mm。具體鋼板性能要求見表1。

表1??GB19189壓力容器用調質高強度鋼板性能要求

610MPa級球罐用鋼板調質后其屈強比較高，大于0.95，不利于冷彎成型；時效敏感系數C較大，對于需要冷加工成型的球罐而言鋼板冷加工后性能變差；鋼板中含有Cr元素，不利于鋼板實施大線能量焊接。

隨著大型球罐制造的需要，610MPa級球罐用鋼板最大厚度不能滿足設計的需要，急需更高強度級別的球罐用鋼。690MPa級球罐用鋼板交貨技術條件見表2、表3。在化學成分中必要時加入的元素，加入后必須在質量證明書中注明；Pcm為焊接裂紋敏感性組成，按公式Pcm=C+Si/30+（Mn+Cu+Cr）/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B（%）計算。在拉伸試驗檢測時當屈服現象不明顯時，采用R_P0.2，在質量證明書上需要注明。

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表2???690MPa級球罐用鋼板化學成分（%）

表3???690MPa級球罐用鋼板力學性能和工藝性能

中國專利申請號?201110117614.4公開了一種“抗拉強度大于690MPa?級的核容器用鋼及生產方法”，主要涉及的是核容器用鋼，要求Cr0.10%～0.30%，但對鋼板的屈強比、均勻延伸沒有要求，同時只要求鋼板-20℃時的使用性能；中國專利申請號200510047196.0?公開了一種“高強度低焊接裂紋敏感性厚鋼板及其生產方法”，中國專利申請號200510047195.6?公開了一種“大線能量低焊接裂紋敏感性厚鋼板及其生產方法”，中國專利申請號200610018010.3?公開了一種“低焊接裂紋敏感性鋼板及其生產方法”，這三項發明涉及的是610Mpa級鋼板的生產方法，鋼板的屈強比高，均勻延伸未作測量。

總之，610MPa級球罐用鋼板已不能滿足更高參數球罐制造的需要，不能滿足球罐制造減少壁厚降低成本的要求；鋼板調質后其屈強比較高，不利于冷彎成型；時效敏感系數C較大，對于需要冷加工成型的球罐而言鋼板冷加工后性能變差；鋼板中含有Cr元素，不利于鋼板實施大線能量焊接；鋼板均勻延伸低（均勻延伸＜6%)，強塑積小，抵抗沖擊載荷的能力不高。

發明內容

本發明旨在提供一種球罐用無Cr高強調質度鋼板的生產方法，生產厚度為10～60mm易焊接、低屈強比的690MPa級-20℃低溫球罐用高強鋼板，滿足壓力容器球罐制造行業的需求。

本發明的技術方案：

一種球罐用無Cr高強調質度鋼板的生產方法，工藝步驟為轉爐煉鋼→鋼包爐精煉→真空處理→連鑄→加熱→軋制→淬火→回火→性能檢驗→超聲波探傷。鋼的質量百分組成為：C=0.08~0.10，Si=0.15~0.40，Mn=1.45~1.60，P≤0.015，S≤0.003，V=0.04~0.50，Nb=0.015~0.025，Mo=0.3~0.40，Ni=0.20~0.40，B≤0.0008%，其余為Fe及不可避免的雜質元素。控制Pcm≤0.21%，按公式Pcm=C+Si/30+（Mn+Cu+Cr）/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B（%）計算。

關鍵工藝步驟為：

??a.轉爐煉鋼：鐵水硫含量控制在S≤0.020，溫度≥1250℃，鐵水入轉爐前將渣扒干凈；轉爐終點控制目標為C-T協調出鋼P≤0.010，S≤0.020；擋渣出鋼渣厚≤50mm，出鋼時間4~7min；出鋼1/5加入合金，出鋼2/5加完合金；出鋼后打入Al線不少于300m脫氧。