[發明專利]一種液化石油氣儲罐用低溫鋼筋及其生產工藝

無效

• 申請號: 201310718388.4
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103667894A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 楊忠民;陳穎;王慧敏
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C21D8/08
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于石油儲罐用鋼技術領域，特別是涉及一種液化石油氣儲罐用低溫鋼筋及其生產工藝，按照此工藝生產的鋼筋在低溫-105℃的性能優良。

背景技術

液化石油氣（LPG）作為重要能源被廣泛使用，其儲存的安全性至關重要。對于大型固定式儲罐，采用單層罐+外層水泥罐作為保冷保護罐是比較經濟的方法。建造水泥罐內層的熱軋帶肋鋼筋不僅要求滿足常規熱軋鋼筋的性能指標，還應具備良好的低溫性能。

根據成分和組織，低溫鋼可分為低合金鋼、6%Ni鋼、9%Ni鋼、Cr-Mn或Cr-Mn-Ni奧氏體不銹鋼以及Cr-Ni奧氏體不銹鋼。鋼中加入Ni，其低溫脆性的臨界溫度將隨著Ni含量的增加而降低。通常認為：加入2%～2.5%的Ni鋼臨界溫度是-60℃，3.5%的Ni鋼的臨界溫度為-100℃，加入9%的Ni，鋼的臨界溫度將到達-196℃。

已公開的專利：“一種高韌性-110℃低溫鋼及其制造方法”（專利號：200810046958.9），其中Ni含量范圍（重量百分比）：3.2～3.8%，Ni含量高，工藝上采用軋制后正火+回火的熱處理工藝，鋼材的屈服強度低于500MPa，并且低溫性能用沖擊韌性指標衡量，沒有針對低溫鋼筋的缺口敏感性（NSR）和最大力下總延伸（A_gt）的指標要求，不適用于液化石油氣儲罐用低溫鋼筋的生產加工。

發明內容

本發明的目的是提供一種液化石油氣儲罐用低溫鋼筋及其生產工藝，減少合金元素Ni用量、通過成分和變形工藝控制生產液化石油氣儲罐用低溫鋼筋。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

本發明的液化石油氣用低溫鋼筋的化學成分配比，按照重量百分比計為：C：≤0.25%，Si：0.15～0.40%，Mn：1.20～1.60，P≤0.010%，S≤0.010%，Ni：0.3～1.0%，Nb：0.01～0.05%，V：0～0.10%，其余為Fe和雜質元素。

其中：

C：本發明中碳含量范圍同于一般熱軋鋼筋的C含量：≤0.25%。當采用焊接工藝時，根據需要可適當降低C含量。

Si：Si以固溶體形態存在于鐵素體或奧氏體中，有較強的固溶強化作用，提高鋼的強度。本發明優選Si含量控制范圍Si：0.15～0.40%。

Mn：Mn是良好的脫氧劑和脫硫劑。鋼中加入Mn能消除或減弱由于硫所引起的鋼的熱脆性，從而改善鋼的熱加工性能。錳和鐵形成固溶體，提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強度；同時又是碳化物形成元素，進入滲碳體中取代一部分鐵原子。錳在鋼中起到細化珠光體的作用。錳穩定奧氏體組織的能力僅次于鎳，也強烈增加鋼的淬透性。本發明中Mn含量優選范圍：1.2～1.6%。

P、S：P、S在鋼中被認為是雜質元素，鋼質潔凈化將有效降低P、S含量，但是會增加煉鋼成本，因此，本發明中P、S含量范圍：P≤0.010%，S≤0.010%。

Ni：可提高鋼的強度而不顯著降低其韌性。可降低鋼的脆性轉變溫度，即可提高鋼的低溫韌性，改善鋼的加工性和可焊性。鎳可以提高鋼的抗腐蝕能力，不僅能耐酸，而且能抗堿和大氣的腐蝕。本發明中Ni含量范圍：0.3～1.0%。

Nb：Nb和碳、氮、氧都有極強的結合力，并與之形成相應的極為穩定的化合物，細化晶粒，降低鋼的過熱敏感性和回火脆性。本發明中Nb含量范圍：Nb：0.01～0.05%。

V：釩是強碳化物形成元素，與碳的結合力極強，形成穩定的VC，可細化組織晶粒，提高強度和韌性。本發明中V含量范圍：V：0～0.10%。

本發明低溫鋼筋的生產工藝在于充分利用低合金鋼在奧氏體未再結晶區變形+臨界奧氏體溫區的形變誘導相變機制細化晶粒，達到提高鋼筋強度和低溫韌性的目的。在工藝中控制的技術參數為：加熱溫度1100℃～1200℃，開軋溫度900℃～950℃，控制軋制的溫度在800℃～900℃，終軋溫度700℃～800℃，上冷床溫度450℃～700℃。鋼筋在冷床上自然冷卻后打捆、堆放。