[發明專利]一種抗SSCC球罐用高強韌鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201711032843.X
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107974612B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 楊宏偉;丁慶豐;李經濤;袁伽利;徐君;吳揚
• 申請（專利權）人: 江陰興澄特種鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C21D8/02;C21D6/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 趙海波

本發明涉及一種抗SSCC球罐用高強韌鋼板，該鋼板的化學成分按質量百分比計為C：≤0.09％、Si：0.15～0.40％、Mn：0.90～1.60％、P≤0.006％、S≤0.003％、Mo：0.10～0.30％、Nb+V≤0.12％、Ni+Cr≤1.5％、30ppm≤N≤50ppm、H≤2ppm，余量為Fe及不可避免的雜質元素。工序流程：轉爐冶煉→鋼包爐精煉→真空處理→連鑄→鑄坯加熱→控制軋制→控制冷卻→緩冷→淬火→回火→探傷→性能檢驗。本生產鋼板具有較好的強韌性匹配、可焊性等力學性能，而且具有的優良的抗SSCC性能。

技術領域

本發明屬于鋼板冶金技術領域，尤其涉及一種具有抗SSCC球罐用高強韌鋼及其制造方法。

背景技術

在戰略石油儲罐庫中，石油會在較長時間內儲存不動，隨著時間的不斷推移，罐內氣體空間蒸汽的凝結水和攜帶油田注入水就會沉積到罐底，積少成多，形成罐底沉積水，這些沉積水都含有一定量的硫化氫，硫化氫含量與石油來源有密切關系，酸性油氣田開采的石油中的硫化氫含量明顯高于堿性油氣田。同時罐底因儲存石油自重原因承受一定的壓力，石油儲罐體積越大，罐內儲存的石油越多，罐底承受的應力就越大，腐蝕情況就越嚴重，開罐檢查發現儲罐的罐底、罐壁部位相繼發生腐蝕，甚至穿孔，有些儲罐還出現了跑油現象，給罐區安全、儲運等工作帶了較大影響。

現有的石油儲罐用鋼解決了大線能量焊接、高強度和高韌性問題，但抗硫化氫應力腐蝕開裂性能仍然是薄弱環節。隨著球罐體積從500m³、1000m³、2000m³擴大到4000m³，甚至更大，特大型石油儲罐需求日益增多，對建造特大型石油儲罐用鋼的抗硫化氫應力腐蝕開裂性能需求越來越迫切。

專利(CN105543679A)申請了一種反應堆壓力殼用調質板07MnNiMoDR厚度，其抗拉強度控制在650～697MPa，屈服強度控制在578～610MPa，母材-50℃下的沖擊韌性控制在190～277J，力學性能全面滿足標準的要求，但未提及其抗SSCC性能。

專利(CN1013343298A)公布了一種低溫容器用鋼07MnNiMoDR的生產方法，其通過強化熱機械軋制和軋后離線調質工藝來生產，采用Nb、V、Ti微合金化成分設計，優化鑄坯加熱和高壓水除鱗工藝，生產的鋼板性能穩定、具有良好的強韌性匹配，但其合金元素添加過多，生產成本大幅提升。

專利(CN1116249A)申請了一種大型球罐鋼成分及熱處理方法，成分和生產控制方便，具有良好的焊接性能，但其強度和沖擊韌性偏低，也未提及其抗SSCC性能。

綜上所述，現有大型球罐用鋼雖具有較好強韌性和焊接性能，但合金元素加入過多，尤其是未提及或不具備抗硫化氫應力腐蝕開裂性能，無法滿足現有特大型球罐用鋼的技術要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種既具有高強韌性，又具有抗SSCC性能的大型球罐用鋼板及其制造方法，該鋼采用C-Mn-Ni系加Nb、V微合金化的成分設計體系和調質工藝生產，并解決現有同類產品組織成分不均一，抗SSCC性能差的問題。本申請產品具有組織穩定均一、強度高、低溫韌性好、抗硫化氫應力腐蝕開裂性能優良等特性，且生產成本相對較低、可操作性強。

本發明解決上述問題所采用的技術方案為：一種抗SSCC球罐用高強韌鋼板，該鋼板的化學成分按質量百分比計為C：≤0.09％、Si：0.15～0.40％、Mn：0.90～1.60％、P≤0.006％、S≤0.003％、Mo：0.10～0.30％、Nb+V≤0.12％、Ni+Cr≤1.5％、30ppm≤N≤50ppm、H≤2ppm，余量為Fe及不可避免的雜質元素，同時滿足：

Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.19％，

8≤w(V)/w(N)≤15。