[發明專利]低合金成本大厚度高低溫韌性13MnNi6-3調質容器鋼的制備方法

在審

• 申請號: 202110305911.5
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113005354A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 房振業;韓力強;車金鋒;韓啟彪;孔雅;朱士鵬;汪鵬飛
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵集團日照有限公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C21C5/30;C21C7/064;C21C7/10;C21D8/02;C21D1/18;C22C38/14;C22C38/12;C22C38/08;C22C38/04;C22C38/02
• 代理公司: 濟南舜科知識產權代理事務所(普通合伙) 37274
• 代理人: 杜忠福

本發明屬于冶金技術領域，特別涉及一種低合金成本大厚度規格高低溫韌性13MnNi6?3調質容器鋼的制備方法，通過低碳+低錳+0.5％Ni+0.030％Nb的合金化成分設計，采用鑄坯生產并利用合理的控軋控冷、淬火+回火工藝，生產出低合金成本大厚度規格高低溫韌性13MnNi6?3調質容器鋼，該方法生產的產品厚度規格覆蓋12～90mm，厚度1/4和心部(厚度1/2處)?70℃低溫沖擊吸收能KV2≥260J。本發明成分設計合理，合金成本低廉，工藝控制簡便易行，獲得的鋼材具有超高的低溫韌性，對以低合金成本生產的大厚度規格、低溫超高沖擊韌性和高焊接性能產品進行低溫壓力容器鋼市場的開發具有指導意義。

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，具體涉及一種低合金成本大厚度規格高低溫韌性13MnNi6-3調質容器鋼的制備方法。

背景技術

現代化工業科技的飛速發展使人們對于能源的需求越來越大，而傳統能源的長期使用造成嚴重的環境污染，不利于人類的生存。隨著人們對于環境保護意識的增強，對清潔能源及可再生能源的呼聲越來越大，液化石油氣(英文簡稱LPG)作為最重要的清潔能源之一越來越受到人們的關注。近年來國內外石油化工行業高速發展，各類脫烷塔、吸收塔、閃蒸塔、冷卻器以及壓縮機機殼、低溫儲罐等化工設備的制造領域廣泛使用到低溫、超低溫壓力容器用鋼板，市場前景較大。因為該類設備的工況溫度通常都在零下幾十度甚至更低，這就要求鋼板在低溫下具有足夠的強度和韌性，若低溫韌性不夠高，就會為低溫儲罐的正常服役運行帶來影響，嚴重情況下甚至會造成破壞性的事故。

國內許多鋼廠均在進行低成本高強度高低溫韌性壓力容器用鋼的研究，但對于鋼板最大厚度達到90mm且-70℃低溫沖擊韌性≥230J 13MnNi6-3的生產制造方法報道尚未得見。

公開號為CN 103056484 A的一種低溫合金鋼板的手工電弧焊焊接工藝，采用合理的成分設計，生產38mm厚度鋼板，但未公布母材具體的成分設計，力學性能中，沖擊溫度只到了-60℃且低溫沖擊功只達到≥190J。

公開號為CN 111270149 A的一種超低溫高心部沖擊大厚度13MnNi6-3容器鋼生產方法，采用合理的包括淬火+回火熱處理方式生產工藝生產80mm厚度鋼板，采用Nb+V+Ni的合金成分設計，合金成本偏高，厚度只達到80mm，且只針對此一種厚度規格，-80℃沖擊溫度Akv≥135J。

低溫壓力用13MnNi6-3鋼板的質量難度主要表現在：

1.隨著生產鋼板的厚度越來越大，鋼板中心位置偏析和夾雜會愈發嚴重，影響鋼板質量和使用效果，本發明13MnNi6-3最大厚度為90mm；

2.采用低廉的合金成本達到要求較高的低溫沖擊韌性，要求厚度1/4和1/2位置-70℃橫向沖擊吸收能KV2≥260J；

3.各厚度規格鋼板各項力學性能滿足對鋼板的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低合金成本大厚度高低溫韌性13MnNi6-3調質容器鋼的制備方法，通過低廉的成分設計，合理的工藝優化，將鋼板的最大厚度提升到90mm且-70℃厚度1/4和1/2位置橫向沖擊吸收能KV2≥260J。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：低合金成本大厚度高低溫韌性13MnNi6-3調質容器鋼的制備方法，包括以下步驟：

1)冶煉：鐵水先經KR脫硫，送入轉爐冶煉，鋼水溫度達到1575～1625℃轉入LF精煉爐精煉，去除鋼水中的氧及夾雜物，轉入RH爐進行真空脫氣處理，鋼水成分均勻并達到要求后進行吊包澆鑄；

2)連鑄：采用板坯連鑄機生產，鑄坯低倍達到或優于中心偏析C類0.5、中心疏松0.5級，不得有明顯夾雜以及其他內裂紋缺陷存在；