[發明專利]一種高溫模擬焊后熱處理條件下具有優異性能的Q345R鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201810592142.X
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN110184528B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 劉海寬;錢剛;李經濤;苗丕峰;高助忠;張建;徐偉;惲鵬程
• 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;C22C38/06;C22C38/08;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/16;C21D8/02;C22C33/04
• 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;孫燕波

本發明涉及一種高溫模擬焊后熱處理條件下具有優異性能的Q345R鋼板，化學成分為C：0.16～0.20％，Si：0.25～0.45％，Mn：1.40～1.60％，P：≤0.008％，S：≤0.002％，Al：0.02～0.05％，Nb：0.02～0.05％，Ti：0.01～0.05％，Ni：0.10～0.30％，Cu：0.10～0.30％，余量為Fe及不可避免的雜質元素，碳當量Ceq≤0.45％。采用大壓縮比設計，主要工序包括冶煉、兩階段軋制和正火熱處理。鋼板為正火交貨態，交貨態表面布氏硬度≤170HB，高溫模擬焊后熱處理后鋼板厚度1/2處?30℃橫向沖擊功≥100J，屈服強度≥325Mpa，抗拉強度≥500Mpa，斷后伸長率A≥25.0％，鋼板探傷可滿足NB/T47013.3標準I級合格。

技術領域

本發明屬于鋼板制造領域，具體涉及一種厚度為20-100mm，在高溫模擬焊后熱處理條件下具有優異性能的Q345R鍋爐和壓力容器用鋼板及其制造方法。

背景技術

Q345R是我國用量最大、用途最廣的鍋爐和壓力容器鋼板，隨著經濟建設和石化行業制造業的迅猛發展，市場上對Q345R鋼板的需求量越來越大，同時設計上對鋼板模擬焊后熱處理性能的要求也越來越高，模擬焊后熱處理保溫溫度從580-635℃，提高至650℃。近年來，由于設計上同一臺容器設備同時采用Q345R和臨氫鉻鉬鋼兩種材料，設備制造完成后需整體進行焊后消應力處理，因此要求Q345R與臨氫鉻鉬鋼采用相同的模擬焊后熱處理制度：模擬焊后熱處理保溫溫度690℃或705℃，保溫時間為12小時，同時要求模擬焊后熱處理后鋼板厚度1/2處拉伸性能和沖擊性能滿足標準要求，交貨態表面布氏硬度≤200HB，生產技術難度很大。目前國內鋼板生產廠在限制碳當量條件下，保證高溫模擬焊后熱處理鋼板性能的方法通常是改變交貨狀態，將正火交貨改為正火加速冷卻，或直接采用淬火+回火處理，甚至為了降低成本直接采用熱軋鋼板，其弊端是鋼板組織不均勻，硬度偏高，殘余應力較大，不利于后續加工和制造，對于腐蝕介質接觸或在極端環境下使用的壓力容器設備來說，采用上述方法生產的鋼板存在一定的質量隱患和風險。在正火交貨狀態下，保證鋼板交貨態表面硬度和模擬焊后熱處理后強度和沖擊韌性同時滿足標準和使用要求，并得到最佳匹配是此類鋼板生產的技術難點。

公布號為CN106591723A的發明專利涉及“一種高模焊條件下的SA516Gr70鋼板及其生產方法”，提供了一種采用II型控軋+正火加速冷卻工藝生產SA516Gr70鋼板的方法，模焊后鋼板厚度1/2處拉伸、沖擊性能滿足標準要求，交貨態表面布氏硬度滿足用戶要求，實施例鋼板最大厚度為100mm，沖擊溫度較高為-5℃，表面布氏硬度較高為189-191HB，未明確具體模擬焊后熱處理工藝制度。

公布號為CN103361550A的發明專利涉及“一種模擬焊后熱處理性能優良的Q370R鋼及生產方法”，提供了一種采用“兩階段軋制+正火”工藝生產的60-100mm厚度的Q370R鋼板及生產方法，模擬焊后熱處理后具有良好的低溫沖擊韌性、高溫拉伸性能和Z向拉伸性能，但僅能適用于較低的模擬焊后熱處理溫度，600±10℃。

公布號為CN107619999A的發明專利涉及“一種長時間模焊熱處理的抗硫化氫腐蝕薄鋼板及生產方法”，提供了一種采用“兩階段軋制+(淬火+回火)”工藝生產的8-20mm厚度鋼板及生產方法，模擬焊后熱處理后鋼板可滿足屈服強度≥345Mpa，抗拉強度510-640Mpa，-30℃橫向沖擊功≥80J，硬度130-180HB，未涉及高溫模擬焊后熱處理制度，且鋼板生產厚度范圍較小。

上述專利均未涉及可以滿足690℃或705℃的高溫模擬焊后熱處理要求的鋼板產品，且存在鋼板厚度較小、性能匹配不佳等弊端，不能完全滿足石化行業發展的需要。

發明內容

基于以上現有技術，本申請發明人提出一種Q345R鋼板及其制造方法，在700±10℃高溫模擬焊后熱處理條件下，鋼板仍然具有優異的力學性能。