[發明專利]一種心部低溫沖擊韌性優良的特厚容器鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 202010164575.2
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111363973B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 楊宏偉;許曉紅;白云;苗丕峰;葉建軍;張建;張軍;方壽玉;徐君
• 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;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/08;C22C38/16;C21D8/02;C21D1/18;C21C7/072;C21C7/10
• 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

本發明涉及一種心部低溫沖擊韌性優良的特厚容器鋼板，生產厚度為60?100mm，化學成分：C:0.13～0.20％、Si：≤0.40％、Mn：1.00～1.60％、P≤0.015％、S≤0.005％、Als：0.01～0.05％、Nb+V+Ti≤0.080％、Ni:0.20?0.50％、Cu≤0.30％、H≤2ppm，余量為Fe及不可避免的雜質元素，同時滿足：CEV≤0.43％，3≤w(Nb+V+Als)/w(Ti)≤8。鋼板的近表面處組織為回火索氏體，鋼板板厚1/4處和1/2處組織為貝氏體。板厚1/4處橫向沖擊功?50℃KV₂≥150J；板厚1/2處橫向沖擊功?50℃KV₂≥80J。制造工藝：鐵水預處理→轉爐冶煉→鋼包爐精煉→真空脫氣處理→連鑄→鑄坯加罩冷卻→鑄坯加熱→控制軋制→控制冷卻→堆緩冷→回火。采用在線淬火工藝，保證鋼板具有優良的強韌性，同時在線淬火能夠顯著縮短交貨周期。

技術領域

本發明屬于鐵基合金技術領域。

背景技術

近年來，國內外各種石化、天然氣項目相繼實施，大型反應容器或存儲罐需求顯著上升，調質鋼板因具有良好的強韌性匹配越來越受到青睞，尤其是隨著設備不斷朝著大型化、高參數化發展，同時保證設備安全、穩定運行，良好的心部低溫沖擊韌性和焊接性顯得尤為關鍵。綜上所述，開發能夠批量穩定生產的滿足大型能源設備制造的易焊接心部低溫韌性優良的容器鋼板具有廣闊的市場前景。

專利(CN107267857A)申請了一種07MnNiMoDR鋼板及其在線淬火生產方法，其抗拉強度在630MPa以上，-50℃低溫沖擊韌性優良，但最大厚度僅為50mm。

專利(CN106350644A)申請了一種利用在線淬火工藝生產儲罐用鋼的方法，其利用UFC+ACC兩階段冷卻方式實現在線淬火，生產的鋼板性能穩定、具有良好的強韌性匹配，但未提及鋼板的心部低溫沖擊韌性。

專利(CN106319376B)申請了一種新型低焊接裂紋敏感性高強度鋼板，其利用在線淬火+離線回火工藝生產的15-50mm厚鋼板，具有強度高、焊接性優良的特點，但沖擊試驗溫度僅為-20℃，同時Nb、Cr合金添加較多，成本較高。

綜上所述，現有調質高強韌鋼板大都采用傳統的離線淬火工藝生產，即使使用在線淬火工藝生產，所生產的鋼板厚度也都在60mm以內，且心部低溫沖擊韌性不穩定，無法滿足化工能源設備向大型化、高參數化發展的需求

發明內容

本發明提供一種在線淬火方法生產60-100mm厚心部低溫沖擊韌性優良的特厚鋼板，該鋼板具有組織穩定、強度高、心部低溫韌性優良、易焊接等特性。其制造方法具有流程短、成本相對低、可操作性強的優點。

本發明解決上述問題所采用的技術方案為：一種心部低溫沖擊韌性優良的特厚容器鋼板，該鋼板的生產厚度達到60-100mm。得該鋼板的化學成分按質量百分比計為：C:0.13～0.20％、Si：≤0.40％、Mn：1.00～1.60％、P≤0.015％、S≤0.005％、Als：0.01～0.05％、Nb+V+Ti≤0.080％、Ni:0.20-0.50％、Cu≤0.30％、H≤2ppm，余量為Fe及不可避免的雜質元素，同時滿足：

CEV＝C+Mn/6+(Mo+V+Cr)/5+(Ni+Cu)/15≤0.43％，

3≤w(Nb+V+Als)/w(Ti)≤8。

鋼板的近表面處組織為回火索氏體，鋼板板厚1/4處和1/2處組織為貝氏體。鋼板的屈服強度≥400MPa，抗拉強度Rm≥550MPa，延伸率A≥22％，板厚1/4處橫向沖擊功-50℃KV₂≥150J；板厚1/2處橫向沖擊功-50℃KV₂≥80J。

本發明中C、Si、Mn、P、S、Nb、Ni、V、Ti、H等元素的限定理由闡述如下：