本发明专利技术公开了一种大厚度Ni系低温容器用钢板及其生产方法，其由下述质量百分比的组分熔炼而成：C 0.07%～0.10%，Si 0.15%～0.30%，Mn 0.68%～0.80%，P≤0.008%，S≤0.003%，Ni 3.60%～3.70%，Cr 0.18%～0.25%，Mo 0.09%～0.12%，Nb 0.010%～0.020%，Ti 0.010%～0.020%，Alt 0.020%～0.050%，余量为Fe和微量不可避免的杂质；所述钢板的厚度为100mm～150mm。本钢板采用Ni-Cr-Mo-Nb-Ti系铁素体钢，生产出符合低温压力容器要求的100mm～150mm厚08Ni3DR（3.5Ni）钢板，将其应用于低温设备如甲醇洗涤塔、甲醇捕雾器、H2S浓缩塔等的制作，具有良好的焊接性能和低温冲击性能。本钢板具有良好的低温冲击韧性，尤其是板厚1/2处钢板最薄弱部位的-101℃冲击功＞80J；C含量低，因此具有良好的焊接性；钢板厚度可达到150mm，且组织均匀、细小、非金属夹杂极微。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，其由下述质量百分比的组分熔炼而成：C?0.07%～0.10%，Si?0.15%～0.30%，Mn?0.68%～0.80%，P≤0.008%，S≤0.003%，Ni?3.60%～3.70%，Cr?0.18%～0.25%，Mo?0.09%～0.12%，Nb?0.010%～0.020%，Ti?0.010%～0.020%，Alt?0.020%～0.050%，余量为Fe和微量不可避免的杂质；所述钢板的厚度为100mm～150mm。本钢板采用Ni-Cr-Mo-Nb-Ti系铁素体钢，生产出符合低温压力容器要求的100mm～150mm厚08Ni3DR（3.5Ni）钢板，将其应用于低温设备如甲醇洗涤塔、甲醇捕雾器、H2S浓缩塔等的制作，具有良好的焊接性能和低温冲击性能。本钢板具有良好的低温冲击韧性，尤其是板厚1/2处钢板最薄弱部位的-101℃冲击功＞80J；C含量低，因此具有良好的焊接性；钢板厚度可达到150mm，且组织均匀、细小、非金属夹杂极微。【专利说明】
本专利技术属于钢铁冶炼工艺
，尤其是一种。
技术介绍
舞钢公司研发的08Ni3DR (SA203E)钢板，已于2008年通过了全国锅炉压力容器标准化技术委员会组织的评审，评审最大厚度为100mm，交货状态为正火(加速冷却)+回火或离线淬火+回火。舞钢公司研发的08Ni3DR钢板的最大厚度仅为100mm,而厚度大于100mm~150mm的08Ni3DR (SA203E)钢板却有较大的市场需求，为设备配套供货之必需，例如，仅大连金重每年进口数千吨08Ni3DR (SA203E)钢板。国内煤化工行业在今后几年中，仍将有迅猛的发展，这些项目的各种冷凝塔器都会用到大量的08Ni3DR (SA203E)钢板。为适应市场需求，需要对厚度为150mm的08Ni3DR(SA203E)钢板进行研制开发。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种厚度IOOmm~150mm的大厚度Ni系低温容器用钢板；本专利技术还提供了一种大厚度Ni系低温容器用钢板的生产方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是:其由下述质量百分比的组分熔炼而成:c 0.07% ~0.10%, Si 0.15% ~0.30%, Mn 0.68% ~0.80%, P ≤ 0.008%,S ≤ 0.003%, Ni 3.60% ~3.70%, Cr 0.18% ~0.25%, Mo 0.09% ~0.12%, Nb 0.010% ~0.020%, Ti 0.010%~0.020%, Alt 0.020%~0.050%，余量为Fe和微量不可避免的杂质；所述钢板的厚度为IOOmm~150mm。本专利技术所述钢板厚度为150mm。本专利技术中C含量在0.07%~0.10% ;采用低碳设计，一方面有利于提高钢的韧性，另一方面可显著地改善钢的焊接性能。Si含量在0.15%~0.30%之间；Si主要以固溶强化形式提高钢的强度，但不可含量过高，以免降低钢的韧性。Mn含量选择在0.68~0.80% ；Mn主要起固溶强化和降低相变温度提高钢板强度的作用，能显著提高钢的淬透性，随Mn含量的增加，钢板的塑性和低温冲击韧性略有下降，强度显著提高，因此为保韧性Mn含量也不易过高。P含量≤0.008%，S含量≤0.003% ;在一般情况下，磷和硫都是钢中有害元素，增加钢的脆性。磷使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏；硫降低钢的延展性和韧性，在轧制时造成裂纹；因此应尽量减少磷和硫在钢中的含量。Ni含量控制在3.60%~3.70%之间，在铁-碳相图上，Ni使共析点向左下方移动，降低钢的临界点Ac3点；Ni是非碳化物形成元素，它与碳作用不形成碳化物，但Ni与Fe能形成α或Y固溶体，随着Ni含量的提高，奥氏体的稳定性增大，能显著提高铁素体的韧性，从而提高低温钢的低温韧性；Ni能减小低温时的位错在基体金属中运动的阻力，故韧性提高，Ni还可以提高层错能，抑制在低温时大量位错的形成，促进低温时位错的交滑移，使裂纹扩展消耗功增加，也使韧性增加，因此，Ni是保证-101°C横向冲击功的最主要元素。Al含量0.020%~0.050% ;铝是钢中常用的脱氧剂，钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性；铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，过高则影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。Nb含量0.010%~0.020% ;铌的加入是为了促进钢轧制显微组织的晶粒细化，可同时提高强度和韧性，铌可在控轧过程中通过抑制奥氏体再结晶，有效的细化显微组织，并通过析出强化基体。Ti含量0.010%~0.020% ；Ti是良好的脱氧剂，钢中加Ti可与C、N元素形成Ti的碳化物、氮化物或碳氮化物，这些化合物具有好的晶粒细化效果。Cr含量0.18%~0.25% ；Cr既能固溶于铁素体和奥氏体中，又能与钢中的C形成多种碳化物；Cr固溶于奥氏体时，可提高钢的淬透性，当Cr与C形成复杂碳化物，并在钢中弥散析出时，可起到弥散强化作用，由于Cr提高淬透性和固溶强化的作用，能提高钢在热处理状态下的强度和硬度，但是Cr在钢中起到强化作用的同时亦使塑性有所降低，并增加回火脆性。Mo含量0.09%~0.12% ；Mo是中强碳化物形成元素，增加固溶体原子间结合力，降低铁的自扩散激活能，从而增加过冷奥氏体的稳定性，抑制大量的先共析铁素体析出，得到合适的少量铁素体。本专利技术生产方法包括冶炼、模铸、加热、轧制、水冷及热堆垛、热处理工序，所述冶炼工序采用上述质量百分比组分的钢水。本专利技术所述加热工序:钢锭最高加热温度1210°C，均热温度1180°C~1200°C，总加热时间20h~25h ； 所述轧制工序:采用II型控轧工艺，第一阶段为奥氏体再结晶阶段，温度950°C~1100°C，此阶段的道次压下率为8%~25%，累计压下率50%~55% ;第二阶段为奥氏体非再结晶阶段，开轧温度800°C~850°C，终轧温度760°C~810°C，此阶段累计压下率50%~60%，轧制后得到半 成品钢板； 所述热处理工序:对钢板进行正火+回火处理，正火温度为860°C ±10°C，总加热时间为2min/mm，水冷加速冷却，钢板返红温度≤50°C;回火温度为630°C ±10°C，总加热时间为4min/mm，空冷，得到产品。本专利技术所述冶炼工序:将钢水先经电炉或转炉冶炼，再送入LF精炼炉精炼，钢水温度达到或超过1600°C转入VD炉真空脱气处理； 所述模铸工序:保真空破坏后温度在1550°C~1560°C，然后进行浇铸，得到铸锭； 所述水冷及热堆垛工序:经轧制后的半成品钢板在快速冷却装置进行在线冷却，返红温度为550°C~650°C ;钢板下线后堆垛温度250°C~450°C，堆垛缓冷时间72h~80h。本专利技术优选冶炼工序，钢水先经电炉或转炉冶炼，送入LF钢包炉精炼，并喂Al线600m~800m ；VD炉真空处理的真空前加入Ca-Si块IOOkg~150kg,真空度< 66Pa,真空保持时间20min~30min后破坏真空。本专利技术优选模铸工序中，过热度为15°C~30°C。采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本专利技术的钢板的化学成分设计采用N1-Cr-Mo-Nb-本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大厚度Ni系低温容器用钢板，其特征在于，其由下述质量百分比的组分熔炼而成：C 0.07%～0.10%，Si 0.15%～0.30%，Mn 0.68%～0.80%，P≤0.008%，S≤0.003%，Ni 3.60%～3.70%，Cr 0.18%～0.25%，Mo 0.09%～0.12%，Nb 0.010%～0.020%，Ti 0.010%～0.020%，Alt 0.020%～0.050%，余量为Fe和微量不可避免的杂质；所述钢板的厚度为100mm～150mm。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：车金锋，庞辉勇，叶建军，刘生，韦明，王九清，吴涛，刘印子，张东方，林明新，罗应明，
申请(专利权)人：舞阳钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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