一种提高连铸板坯生产Q245R钢抗氢性能的方法技术

一种提高连铸板坯生产Q245R钢抗氢性能的方法，属于抗氢致开裂钢制造技术领域。针对C含量在0.12～0.20wt％，Mn含量在0.8～1.2wt％，Si含量≤0.35wt％，P含量≤0.015wt％，S含量≤0.010wt％，其余为Fe的Q245R钢。通过一次热处理加热温度为870～900℃，保温后冷却，终冷温度＜400℃；二次热处理加热温度550～600℃，保温后空冷至室温。优点在于：采用了二次热处理的方法，消除连铸板坯生产钢板中心偏析区域内的带状组织，得到均匀混合的准多变形铁素体+回火索氏体组织，显著改善了材料的抗氢致开裂性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于抗氢致开裂钢制造
，特别涉及一种提高连铸板坯生产Q245R钢抗氢性能的方法。尤其是涉及一种提高连铸板坯生产Q245R钢抗氢致开裂性能的热处理方法。
技术介绍
Q245R是一种石油化工领域常用的压力容器用钢，其主要的合金成分包括：C含量0.12～0.24wt％，Mn含量在0.8％～1.4wt％，Si含量≤0.35wt％，未添加其他合金元素，通常轧制态或者正火态交货，钢板为铁素体+珠光体组织。但是由于近年来发生的一些由于H2S存在发生的设备损坏或破裂事故，使人们对于H2S腐蚀环境下用压力容器钢板的抗氢致开裂(HIC)性能提出了要求。氢制开裂是钢在湿硫化氢环境中一种常见的破坏形式，环境气氛中的氢原子扩散至钢板内部，可能在钢种夹杂物、晶界、位错等位置聚集形成氢气从而萌生裂纹，一旦裂纹萌生，当氢压力大于材料裂纹尖端断裂韧性时，裂纹发生扩展，从而形成较大尺寸裂纹。为了提高压力容器钢的抗氢致开裂性能，有人提出了各种方法，如日本专利S50-97515向X42-X80管线钢中加入0.2-0.8wt％的Cu以形成抗腐蚀的膜，由此防止氢进入到基体钢中。日本专利S53-106318中提出加入0.005-0.020wt％或更少的Ca以使得钢中MnS夹杂物球化以减少开裂敏感性。许多专利中提出对钢中的有害元素S进行限制，以减少MnS夹杂物数量，改善抗氢致开裂性能。但是，现代钢厂多数采用的连铸板坯易在铸坯心部形成中心偏析带，即使将S含量降低到极低水平(＜0.003wt％)，轧制钢板心部依然存在一定量的MnS夹杂物，成为裂纹萌生源。而通常Q245R使用的正火热处理工艺，钢板最终组织为铁素体+珠光体带状组织，促进了裂纹扩展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提高连铸板坯生产Q245R钢抗氢性能的方法，解决了连铸坯生产钢板的抗氢致开裂能力差的问题。通过优化的二次热处理工艺，改善钢板的带状组织，特别改善中心偏析区带状，从而提高组织止裂性能，即使存在一定量的MnS夹杂物成为裂纹起源位置，也可以有效的抑制裂纹扩展，从而提高钢板的抗氢致开裂能力。一种提高连铸板坯生产Q245R钢抗氢性能的方法，针对C含量在0.12～0.20wt％，Mn含量在0.8～1.2wt％，Si含量≤0.35wt％，P含量≤0.015wt％，S含量≤0.010wt％，其余为Fe的Q245R钢。具体步骤及参数如下：1、一次热处理加热温度为870～900℃，到温后保温时间1～1.4T(min/mm)，其中T为钢板厚度，冷却速度10℃/s～30℃/s，终冷温度＜400℃；2、二次热处理加热温度550～600℃，到温后保温时间1～1.4T(min/mm)，其中T为钢板厚度，热处理后空冷至室温。钢板经过一次热处理得到准多边形铁素体+马氏体组织，有效的消除了带状组织，抑制裂纹扩展；但是同时带来材料空位溶度和内应力的增加，内应力将加剧裂纹萌生和裂纹扩展，而空位本身就是氢易于聚集缺陷。为了消除内应力和空位溶度，进行二次热处理。热处理后材料强度略有降低，组织为准多边形铁素体+回火索氏体，均匀分布的准多边形铁素体可以阻止裂纹扩展，材料具有优异的抗氢致开裂能力。本专利技术的优点在于：采用了二次热处理的方法，消除连铸板坯生产钢板中心偏析区域内的带状组织，得到均匀混合的准多变形铁素体+回火索氏体组织，即使钢板心部存在一定量的MnS夹杂，引起裂纹萌生，铁素体组织有效的阻止裂纹扩展，从而显著改善了材料的抗氢致开裂性能。附图说明图1为实施例中1-3试样的组织图。图2为实施例中2-3试样的组织图。图3为实施例中3-2试样的组织图。具体实施方式本专利技术选用钢板成分如表1，钢板由连铸板坯生产，具体的生产流程为转炉炼钢—LF精炼—真空处理—板坯连铸—加热—轧制-热处理。表1试验材料成分wt，％对钢板1和钢板2进行不同工艺的热处理，具体的热处理工艺见表2表2钢板状态及热处理参数按照NACE TM 0284《管道压力容器抗氢致开裂钢性能评价的试验方法》中的试验方法，采用A溶液对实施例中试样进行抗氢制开裂性能检验。结果如表3，CLR、CTR和CSR分布为裂纹长度率、裂纹宽度率、裂纹敏感率，可见试样1-3、2-3和3-2采用了本专利的热处理方法，与普通的轧制态或正火态钢板相比，其抗氢致裂纹性能显著提高。表3抗氢致开裂检验结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高连铸板坯生产Q245R钢抗氢性能的方法，其特征在于，具体步骤及参数如下：1)一次热处理加热温度为870～900℃，到温后保温时间1～1.4Tmin/mm，其中T为钢板厚度，冷却速度10℃/s～30℃/s，终冷温度＜400℃；2)二次热处理加热温度550～600℃，到温后保温时间1～1.4Tmin/mm，其中T为钢板厚度，热处理后空冷至室温。

【技术特征摘要】
1.一种提高连铸板坯生产Q245R钢抗氢性能的方法，其特征在于，具体步骤及参数如下：1)一次热处理加热温度为870～900℃，到温后保温时间1～1.4Tmin/mm，其中T为钢板厚度，冷却速度10℃/s～30℃/s，终冷温度＜400℃；2)二次热处理加热温度550～600℃，到温后保温时...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦丽晔，隋鹤龙，赵新宇，邹扬，马长文，刘印良，张学峰，冯路路，白学军，刘建明，
申请(专利权)人：首钢总公司，
类型：发明
国别省市：北京;11