[發明專利]具有優異的低溫韌性和抗氫致開裂性的厚鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201680074557.7
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN108474089B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 高聲雄;樸在賢;樸然楨;裵茂鍾
• 申請（專利權）人: 株式會社POSCO
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/50;C22C38/48;C22C38/46;C22C38/44;C22C38/42;C22C38/00;C21D6/00;B21B3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;鄭毅

本發明涉及具有優異的低溫韌性和抗氫致開裂性的厚鋼板及其制造方法。所述厚鋼板包含：0.02重量％至0.08重量％的C、0.1重量％至0.5重量％的Si、0.8重量％至2.0重量％的Mn、0.03重量％或更少的P、0.003重量％或更少的S、0.06重量％或更少的Al、0.01重量％或更少的N、0.005重量％至0.1重量％的Nb、0.005重量％至0.05重量％的Ti、0.0005重量％至0.005重量％的Ca、0.005％至0.3％的Cu、和0.005％至0.5％的Ni中的一種或更多種；以及0.05重量％至0.5重量％的Cr、0.02重量％至0.4重量％的Mo和0.005重量％至0.1重量％的V中的一種或更多種；余量為Fe和其他不可避免的雜質，其中如由以下關系表達式1限定的碳當量(Ceq)值滿足0.45或更小：[關系表達式1]碳當量(Ceq)＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15(其中C、Mn、Cr、Mo、V、Cu和Ni表示各元素按重量％計的含量)，其中Ca/S重量比滿足0.5至5.0的范圍，并且包含回火貝氏體(包括回火針狀鐵素體)或回火馬氏體作為基體組織，以及其中基于厚度方向的中心基于Ti的、基于Nb的、或Ti?Nb復合碳氮化物的最長邊的長度(其中其上部分和下部分為5mm或更小)為10μm或更小。

技術領域

本公開內容涉及用于線管、工藝管等的厚鋼板及其制造方法，以及更具體地涉及具有優異的低溫韌性和抗氫致開裂性的厚鋼板及其制造方法。

背景技術

用于確保API標準的氫致開裂(HIC)的厚鋼板用于線管、工藝管等，并且鋼材所需的物理特性根據待貯存在容器中的材料和使用環境來確定。此外，當其應用于煉油設備的工藝管時，其主要在高溫下使用，因此在高溫下應用物理特性變化不大的熱處理類型管。

因此，在通過鋼材處理的材料處于低溫或者在寒冷地區使用的情況下，通常需要低溫韌性。近來，由于能源工業已進一步發展，因此更需要煉油設備所需的鋼材，以及考慮到每種類型設備的使用環境，即使在低溫下，對于具有優異的抗氫致開裂性以及優異的韌性的鋼材的需求也增加。

通常，由于使用溫度降低，因此鋼材的韌性降低，并且即使是弱的沖擊也容易產生和擴大裂紋，從而對材料的穩定性具有重大影響。

因此，具有低使用溫度的鋼材具有受控的組分或顯微組織。作為用于增大低溫韌性的一般方法，使用這樣的方法：顯著減少諸如硫或磷的雜質的添加，以及適當地添加一定量的幫助提高低溫韌性的合金元素如Ni。

與TMCP材料不同，由于熱處理材料的性質，因此熱處理型管鋼材需要的碳當量高于TMCP材料，以確保相同程度的強度。然而，由于用于線管和工藝管的鋼材在其制造過程中涉及焊接工藝，因此在具有較低碳當量時表現出更好的焊接性。

此外，由于在熱處理材料的碳當量高的情況下，相對于TMCP材料引起HIC和低溫DWTT特性的中心偏析劣化，因此需要設計降低碳當量同時確保高強度的方法。

常用淬火+回火熱處理材料在等于或高于使用溫度的溫度下進行淬火熱處理，以顯著降低鋼的使用溫度下的強度損失。常用淬火+回火熱處理材料的保證溫度為約620℃，并且在0.45或更小的碳當量下，抗拉強度級別為500MPa的材料不能確保最高至80mm的厚度。

為了抗氫致開裂性和低溫韌性改善，目前已經提出了以下技術。

韓國專利特許公開第2004-0021117號中提出了抗拉強度級別為600MPa的壓力容器用鋼材，其具有優異的韌性并且用于發電廠的鍋爐、壓力容器等的材料。韓國專利注冊號0833070中提出了在具有優異的抗氫致開裂性的同時滿足500MPa的抗拉強度級別的壓力容器用厚鋼板。

然而，這些鋼材具有高的碳含量，因此仍然難以確保優異的焊接性和抗氫致開裂性，并且在回火后強度降低得較多。

發明內容

技術問題