[發明專利]一種低溫壓力容器用鋼及其制造方法

有效

• 申請號: 201710731755.2
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN109423570B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 鄭宏光;徐國棟;王迎春;沈燕
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/08;C22C38/06;C22C38/12;C22C38/14;C21D1/18
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

本發明公開了一種低溫壓力容器用鋼，其化學元素質量百分配比為：C 0.02?0.08％、Si 0.10?0.35％、Mn 0.3?0.8％、Ni 7.0?12.0％、N≤0.005％、Al 0.015?0.05％、Nb 0.1?0.3％、Ti 0.1?0.3％、Mg 0.001?0.005％；余量為Fe和其他不可避免的雜質；所述低溫壓力容器用鋼的微觀組織從凝固開始到室溫狀態下均為奧氏體組織。相應地，本發明還公開了一種上述的低溫壓力容器用鋼的制造方法，包括步驟：(1)冶煉：轉爐冶煉，然后LF+RH精煉；(2)連鑄；(3)熱軋；(4)淬火熱處理；(5)回火處理。本發明所述的低溫壓力容器用鋼低溫沖擊韌性高。

技術領域

本發明涉及一種鋼及其制造方法，尤其涉及一種含鎳的鋼及其制造方法，該鋼用于低溫壓力容器。

背景技術

9％Ni鋼是指Ni元素含量約為9％的低碳鋼，始創于美國國際鎳公司的產品研究試驗室，最低使用溫度可達-196℃。1952年，第一臺9％Ni鋼儲罐在美國投入使用。日本于1969年建造了國內第一臺液化天然氣低溫儲罐，所建儲罐的最大罐容目前已達20×l0⁴m³。隨著國內天然氣新增探明儲量的不斷增長，政府也日益重視天然氣的開發利用及其低溫儲存設備的設計和建造。20世紀8O年代在大慶乙烯工程中，首次成功建造了大型9％Ni鋼乙烯球罐。2004年，國內首個大型低溫液化天然氣項目——廣東液化天然氣工程開工，單臺儲罐容積達到16×10⁴m³。迄今為止，9％Ni鋼在液化天然氣設備中的應用已有60多年的歷史。因其具有優良的低溫韌性及良好的焊接性能，9％Ni鋼已成為國際上低溫設備領域廣泛使用的鋼種。

9％Ni鋼的低溫力學性能主要決定于化學成分，尤其是Ni、C元素的含量。此外，該鋼的韌性還取決于鋼的純凈度以及微觀組織。

9％Ni鋼的生產采用了連鑄煉鋼工藝，鑄鋼過程中的冶金處理、真空除氣工藝以及鋼的高純凈度對改善鋼的低溫韌性都起著極其重要的作用。由于P，S等雜質元素的存在會惡化鋼的低溫韌性，因此需要將P，S等雜質元素的含量嚴格控制在較低水平。

日本于1977年將9％Ni鋼納入JIS標準。同年，美國也將9％Ni鋼列入了ASME和ASTM標準中。各主要工業國家9％Ni鋼的代號、化學成分和力學性能見表1和表2。

表1 現有技術中的相關典型鋼種的化學成分(wt％)

表2 現有技術中相關典型鋼種的力學性能