[發明專利]一種消除抗酸容器鋼板帶狀組織的熱處理工藝

在審

• 申請號: 201910821628.0
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN110438298A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 張勇偉;湯偉;袁武華;羅登;蔣凌峰;楊勇;劉海浪;龍淵;翟翔;龔立國;楊艷
• 申請（專利權）人: 湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司;湖南大學
• 主分類號: C21C7/10
• 分類號: C21C7/10;C21C5/28;C21C7/00;C21D1/28;C21D6/00;C22C33/04;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 李由

一種減少抗酸容器鋼板帶狀組織的熱處理工藝，鋼的化學組成質量百分含量為：C=0.12～0.18，Mn=1.20～1.40，Si=0.20～0.50，P≤0.012，S≤0.002，Nb=0.010～0.0120，Alt=0.020～0.050，其他為Fe和殘余元素；包括以下工藝步驟轉爐冶煉、精煉、真空精煉：連鑄、板坯加熱、控制軋制、熱處理。本發明通過從轉爐冶煉、軋制到鋼板熱處理的整個過程嚴格按上述生產工藝執行，獲得16~60mm產品的實物質量各項性能優良。使用本發明所述方法生產的產品表面質量優良，外檢合格率100%，I級探傷合格率100%，性能合格率100%，抗HIC檢驗合格率100%。力學性能完全滿足抗酸容器鋼板Q345R(HIC)的要求，同時金相組織分析消除帶狀組織。

技術領域

本發明涉及到鋼鐵熱處理領域，具體涉及到一種消除抗酸容器鋼板帶狀組織的熱處理工藝。

背景技術

抗酸容器鋼，其使用條件通常較為復雜，它們不僅需要承受較大的靜態和動態負載，而且還受到油、氣流和各種原因導致的腐蝕。常見的帶狀組織是指沿軋制方向形成的鐵素體帶和珠光體帶相互堆疊而成的組織形態。帶狀組織具有顯著的方向性，且帶狀組織容易造成在變形過程中的應力集中，甚至出現裂紋。帶狀組織的存在會導致氫致裂紋，并且鋼中帶狀組織的數量和等級越高，對氫致裂紋的敏感性就越大。

氫致裂紋傾向于在帶和帶之間的界面處開始產生。越接近帶狀結構，開裂的可能性越大，裂縫的長度和數量越大。如上所述，在帶狀結構中可以很容易地導致氫引起的裂紋萌生和擴展。由于帶之間的性質差異，裂紋傾向于在帶狀組織處萌生并沿著帶狀組織擴展。若有氫滲入偏析帶將成為氫的強陷阱，容易捕獲氫原子，當氫原子的數量和壓力累積達到臨界值以后，裂紋就在偏析帶上開始產生。偏析的條帶和相界面是一條較直的位錯通道，氫在這些位錯通道間擴散更加容易，因此帶狀組織促進了裂紋沿偏析帶的擴展。減少珠光體條帶狀組織可以有效防止鋼氫致開裂。

發明內容

本發明的目的在于提供一種消除抗酸容器鋼板帶狀組織的熱處理工藝，采用奧氏體化后快速冷卻，再進行亞溫正火+回火的熱處理工藝，可得到帶狀組織小于B類1.0的抗酸容器鋼板。

本發明的技術方案：

一種減少抗酸容器鋼板帶狀組織的熱處理工藝，鋼的化學組成質量百分含量為：C=0.12～0.18，Mn=1.20～1.40，Si=0.20～0.50，P≤0.012，S≤0.002，Nb=0.010～0.0120，Alt=0.020～0.050，其他為Fe和殘余元素；包括以下工藝步驟：

a. 轉爐冶煉：控制出鋼時C≥0.05， P≤0.008，出鋼溫度≥1580℃，避免出鋼過程下渣；

b. LF 精煉：LF精煉中白渣保持時間在20min以上；

c. 真空精煉：真空精煉在≤67Pa下的保真空時間≥23min；VD破空后進行鈣處理；

d. 連鑄：連鑄采用斷面為260mm或300mm，連鑄實行全程保護澆鑄，澆注溫度按液相線溫度+ (15～25℃)控制，板坯下線后堆冷24h以上；

e. 板坯加熱：板坯在步進爐中進行加熱，溫度控制在1180~1220℃；

f. 控制軋制：鋼板采用CR 方式軋制，開軋溫度1050～1150℃；一階段終軋溫度＞950℃，保證后三道次壓下率在18%以上；二階段開軋溫度880~900℃，待溫厚度為2~3倍成品厚度mm，精軋累計壓下率＞50%，終軋溫度≥850℃；

g. 熱處理：采用正正回熱處理工藝，第一次正火溫度880~890℃，保溫時間.6~1.8min，NCC快速冷卻，冷卻速率4~8℃/s，返紅溫度≤300℃，空冷到室溫；第二次亞溫正火溫度780~790℃，保溫時間1.6~1.8 min，空冷；第三次回火溫度630~650℃，回火時間2.5~2.8min。