[發明專利]具有450MPa級抗拉強度和優異的抗氫致開裂性的厚壁鋼板及其制造方法

在審

• 申請號: 201780079763.1
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN110114490A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 高聲雄;樸然楨
• 申請（專利權）人: 株式會社POSCO
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/06;C22C38/00;C22C38/16;C22C38/08;C21D8/02;C21D1/28
• 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

提供的是：具有450MPa級抗拉強度和優異的抗氫致開裂性的厚壁鋼板；以及用于制造其的方法。本發明的厚壁鋼板以重量％計包含0.03％至0.06％的C、0.2％至0.4％的Si、1.0％至1.6％的Mn、0.03％或更少的P、0.003％或更少的S、0.06％或更少的Al、0.01％或更少的N、0.05％至0.4％的Cu、0.05％至0.5％的Ni、0.0005％至0.003％的Ca、以及其余部分為Fe和其他不可避免的雜質，并且該厚壁鋼板具有40mm或更大的厚度。

技術領域

本公開涉及具有優異的抗氫致開裂性的厚壁鋼板及其制造方法，并且具體地涉及具有40mm或更大的厚度且具有450MPa的抗拉強度的經正火熱處理的厚壁鋼板及其制造方法。

背景技術

根據美國石油學會(API)標準，用于保證氫致開裂的厚壁鋼板已經用于線管、工藝管等，并且已經根據使用環境確定了鋼材的所需性能和制造過程。在最終用戶具有高溫環境時，鋼材的制造過程需要熱處理過程，例如正火過程、淬火/回火過程等。此外，在鋼管的制造過程包括正火過程時，熱處理鋼板需要正火鋼材。

然而，正火鋼材的強度由于空氣冷卻材料的特性而通常較低，并且當合金元素例如C、Mn等的含量增加以促進強度的增加時，抗氫致開裂性會急劇下降。原因是鋼板中的珠光體的含量隨著C、Mn等的添加而增加，并且抗氫致開裂性在珠光體分數的一定百分比內急劇下降。另外，由于正火鋼材的特性，在鋼管成形之后抗氫致開裂性降低，因此近年來對抗氫致開裂性的要求變得更加嚴格。

目前已經提出以下技術以用于生產確保抗氫致開裂性用的正火鋼材。

韓國專利公開第2004-0021117號提出了一種具有600MPa的抗拉強度的用于壓力容器的鋼材，該鋼材在韌性方面是優異的并且用于例如發電廠的鍋爐、壓力容器等材料。由該專利公開提出的用于壓力容器的鋼材具有組成，該組成以重量％計包含：碳(C)：0.08％至0.16％、硅(Si)：0.1％至0.4％、錳(Mn)：0.8％至1.8％、鉬(Mo)：0.2％至0.8％、鎳(Ni)：0.3％至0.8％、硼(B)：0.0005％至0.003％、鈦(Ti)：0.005％至0.025％、鋁(Al)：0.01％至0.08％、磷(P)：0.010％或更少、硫(S)：0.010％或更少、氮(N)：0.010％或更少、余量為鐵(Fe)和其他不可避免的雜質。在Ac3至930℃的范圍內的溫度下對鋼材進行熱處理，然后以0.5℃/秒至5℃/秒的冷卻速率強制冷卻至室溫。如上所述，專利公開涉及具有600MPa的抗拉強度的用于壓力容器的鋼材及其制造方法。

然而，上述韓國專利公開第2004-0021117號中描述的成分和制造條件由于較高的C含量而未能生產出在抗氫致開裂性方面優異的正火鋼材。此外，還有一個缺點是在提高正火鋼的強度方面不起作用的Mo被有意地用于該鋼材中。另外，盡管事實是沒有使用Cu，但是存在添加相對大量的Ni來防止熱脆性的缺點。此外，存在未考慮對低強度鋼材的抗氫致開裂性有很大影響的夾雜物的分布的問題。