[發明專利]一種丙烷儲罐用低溫壓力容器鋼及其制造方法

在審

• 申請號: 202111049630.4
• 申請日: 2021-09-08
• 公開（公告）號: CN113718178A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 宋欣;張楠;俞飛;閆文凱;徐洪慶;喬治明;楚志寶;李文雙;韓萍;顧鳳義;王勇
• 申請（專利權）人: 天津市新天鋼鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/08;C22C38/16;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/06;C22C33/06;C21D8/02;C21D1/28;C21D1/18;B21B37/74;B21B3/02;B21B37/58
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 許愛文

本發明屬于金屬材料技術領域，提供了一種丙烷儲罐用低溫壓力容器鋼及其制造方法。鋼的成分范圍如下，0.07?0.10％C；1.45?1.60％Mn，Mn/C≥14.5；Si≤0.30％；0.15?0.40％Ni，0.15?0.30％Cu，Ni/Cu≥1.0；0.015?0.030％Nb；0.010?0.020％Ti；0.020?0.040％Alt；P≤0.015％；S≤0.003％；N≤60ppm；在低C基礎上,添加少量的Ni及一定量的Cu，輔以Nb、Ti微合金化設計，采用合理的TMCP工藝及正火+回火熱處理,得到均勻細小的鐵素體+珠光體復合組織；鋼板綜合力學性能穩定，具有較好的強度、塑性、韌性。

技術領域

本發明屬于金屬材料技術領域，具體提供了一種丙烷儲罐用低溫壓力容器鋼及其制造方法。

背景技術

丙烯是僅次于乙烯的重要石化原料，液化丙烷通過低溫常壓型運輸船運至接收站后，進入丙烷低溫儲罐中，為丙烷脫氫制丙烯裝置提供原料。通常情況下,制造低溫容器、低溫管道所用碳鋼、低合金鋼、奧氏體不銹鋼等統稱為低溫鋼。低溫鋼是在在-10℃以下具有足夠沖擊韌性的合金鋼，包括無Ni鋼和有Ni鋼。無Ni鋼的使用溫度一般在-60℃以上。有Ni鋼中合金元素Ni固溶于鐵素體，可使基體低溫韌性得到顯著改善，其使用溫度可達到-196℃以下。

隨著我國經濟的高速發展及世界范圍內能源供需矛盾的日益突出，能源及化工等行業對Ni系低溫用鋼需求越來越大，對其性能要求也越來越高。但國內Ni系低溫用鋼的研發與生產還相對滯后，品種規格不全，性能不夠穩定，沒有形成系列化的標準。目前國外已建立了完善的低溫鋼體系，低溫鋼的品種繁多，質量優良，國內大部分低溫容器鋼的市場被國外廠家占有，所以我國應盡快建設完善自己的低溫鋼體系，以滿足市場的需要。

隨著全球范圍內能源及資源需求的日益增長，實現鋼材的減量化及低成本化，成為鋼鐵行業的一個重要發展方向。如何通過合理的化學成分設計、先進的TMCP工藝、優化的熱處理工藝，在不降低鋼板力學性能前提下，實現節Ni型低溫容器鋼開發，降低Ni系低溫鋼的合金成本成為一個重要的課題。

發明內容

本發明就是針對上述存在的缺陷而提供一種丙烷儲罐用低溫壓力容器鋼及其制造方法，解決現有Ni系低溫鋼合金成本高、沖擊韌性不穩定、工藝復雜等問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種丙烷儲罐用低溫壓力容器鋼，按照質量百分比計算，鋼的成分范圍如下，C：0.07-0.10％；Mn：1.45-1.60％，Mn/C≥14.5；Si≤0.30％；Ni：0.15-0.40％，Cu：0.15-0.30％，Ni/Cu≥1.0；Nb：0.015-0.030％；Ti：0.010-0.020％；Alt：0.020-0.040％；P≤0.015％；S≤0.003％；N≤60ppm；其余為Fe和不可避免的雜質。

本發明鋼的優選成分范圍為，C：0.07-0.10％；Mn：1.45-1.60％，Mn/C比≥14.5；Si：0.10-0.25％；Ni：0.15-0.35％，Cu：0.15-0.30％，Ni/Cu≥1.0；Nb：0.015-0.030％；Ti：0.010-0.020％；Alt：0.020-0.040％；P≤0.012％；S≤0.002％；N≤45ppm；其余為Fe和不可避免的雜質。

本發明采用如上成分設計主要基于以下考慮：

C是鋼中不可缺少的提高強度的元素之一，隨著含碳量增加，鋼中滲碳體增加，淬硬性也增加，抗拉強度和屈服強度提高，但斷后伸長率和沖擊初性下降。在焊接含量較高的鋼材時，焊接熱影響區會出現淬硬現象，加劇焊接時產生冷裂的傾向。無論從低溫韌性考慮，還是從焊接性考慮，C含量需做嚴格限制，因此本發明設定C含量范圍：0.07-0.10％。