液化石油气运输船用钢及制造方法技术

本发明专利技术公开了一种液化石油气运输船用钢，其特征在于：含有的化学元素成分及其重量百分比为：碳0.02～0.09％、硅0.01～0.15％、锰14.1～16.9％、磷≤0.008％、硫≤0.001％、镍0.05～1.0％，余量为铁和不可避免的杂质。本发明专利技术成分和工艺生产的钢‑120℃冲击功均高于80J，以Mn代Ni的液化石油气运输船用钢具有良好的经济效益和社会效益，用本发明专利技术的钢建造液化石油气运输船储罐，生产成本较低，具有良好的经济效益和社会效益。

Liquefied petroleum gas carrier steel and manufacturing method thereof

The invention discloses a liquefied petroleum gas transport ship steel, which is characterized in that: the chemical elements contain ingredients and weight percentage: 0.02 to 0.09% carbon and silicon 0.01 ~ 0.15%, 14.1 ~ 16.9% Mn and P = 0.008%, sulfur below 0.001%, nickel 0.05 ~ 1%, the balance of iron and unavoidable impurities free. 120 C steel impact power production of the invention of components and processes were higher than that of 80J, which has good economic and social benefits with the liquefied petroleum gas carrier Mn Ni steel, built the ship tank of liquefied petroleum gas transported by the steel, low production cost, good economic and social benefit.

【技术实现步骤摘要】
液化石油气运输船用钢及制造方法
本专利技术属于高合金结构钢制造领域，具体涉及一种液化石油气运输船用钢及制造方法。
技术介绍
液化石油气运输船储罐用钢多用Ni进行合金化，通过采用适宜的制造工艺获得理想的综合力学性能，保证液化石油气储罐的安全和使用性能。9Ni、5Ni钢虽具有良好的综合性能，但昂贵合金元素Ni含量较高，生产成本高。中国专利技术专利申请(申请号201610857699.2、申请日2016.9.27)公开了一种提高1Ni9低温钢冲击韧性的方法，具体为将淬火和两相区淬火后的1Ni9低温钢以1～5℃/min的降温速率降至-140℃～-196℃，保温24小时以上，然后以1～5℃/min的速率升至室温，进行常规回火处理。中国专利技术专利(专利号CN201510068091.7、申请日2015.2.9)公开了“一种压力容器用低温钢板及其生产方法”，该钢板化学成分的质量百分含量为：C0.03～0.07％、Si0.15～0.3％、Ni6.8～8.0％、Mn0.6～0.9％、P≤0.005％、S≤0.005％、Al0.02～0.04％、Mo0.01～0.2％，Nb0.01～0.09％，余量为Fe和不可避免的杂质。该两项专利技术所涉及钢种属典型高Ni合金钢，生产工序复杂，成材率低，生产成本高。中国专利技术专利(专利号CN201410823858.8、申请日2014.12.26)公开了“一种130mm～150mm厚度超低温钢板及其的生产方法”，其包含如下质量百分比的化学成分：C：0.06～0.09、Si：0.25～0.40、Mn：1.60～1.70、P：≤0.010、S：≤0.003、Nb：0.02～0.03、Ni：0.60～0.70、Als：0.20～0.40，其它为Fe和残留元素。其采取的生产方法包括：转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、模铸锭浇注、钢锭加热、轧制、缓冷、热处理。本专利技术通过合理的化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，其屈服强度控制在290～365MPa，抗拉强度控制在435～545MPa，伸长率控制在24％～29％，-70℃V型冲击吸收能控制在157～318J，-80℃V型冲击吸收能控制在≥70J。另一项中国专利技术专利申请(申请号CN201510049359.2、申请日2015.1.31)公开了“一种采用低合金钢制作超低温钢的方法”，设定低合金钢的化学成分及质量百分比含量如下：C为0.19～0.21、Si为0.20～0.38、Mn为1.7～2、Al≤0.01、Cu≤0.005、S≤0.015、P≤0.015、RE为0.1～0.3、Pb≤0.0015、Sn≤0.001。对上述低合金钢进行熔炼，以减少低熔点化合物及脆性物质，在熔炼的氧化期，脱碳量不低于0.5％，不能出现过氧化造成后期增碳，当钢水含磷量不大于0.02％时才可进入还原期；在熔炼的还原期，造白渣脱硫，硫小于0.025％时，进行出钢浇铸。熔炼时低合金钢将S、P、特别是P控制到最低限度，减少低熔点化合物及脆性物质；从而提高低温冲击功。中国专利技术专利(专利号CN201510423279.9、申请日2015.7.17)公开了“一种高强耐低温钢及其热处理工艺”，由以下质量百分比的元素组成：镍2.0～7.05％；碳0.02～0.1％；硅0.02～0.1％；锰0.60～8.00％；铬0.3～0.5％；钼0.05～0.6％；铜0.02～0.3％；铝0.03～2.0％；磷≤0.010％；硫≤0.002％；氮0.004～0.010％；氧0.0005～0.002％；钙0.0005～0.005％；余量为铁。上述三项专利技术属典型低合金高强钢品种，虽具有良好的综合力学性能，但其不足在于热膨胀系数随温度变化较大，不适宜用于制造低温液化石油气储罐。中国专利技术专利申请(申请号201610197044.7、申请日2016.3.31)公开了“一种无镍的高强度低屈强比中锰低温钢及其制备方法”，其化学成分及其质量分数为：C：0.03～0.06％、Mn：4.5～6.0％、Si：0.15～0.23％、Als：0.015～0.030％，Mo：0.1～0.3％，S≤0.006％，P≤0.009％，余量为Fe和杂质元素，所述低温钢的金相组织为回火铁素体板条束+回转奥氏体的复相组织；本专利技术通过以锰代镍的合金设计方式以及合理的轧制与热处理工艺，使材料获得优良低温韧性，与其它低温钢相比成本大大降低。另一项中国专利技术专利申请(申请号CN201510720341.0、申请日2015.10.30)公开了“一种高强耐低温钢及其生产方法”，由以下质量百分比的元素组成：C：0.05～0.2％、Si：0.1～0.26％、Mn：0.60～8.00％、Cr：0.4～0.8％、Mo：0.12～0.28％、Cu≤0.03％、Al：0.02～0.06％、Ti：0.010～0.018％、P≤0.012％、S≤0.005％、N：0.004～0.01％、O≤0.0012％、H≤0.00012％、Ca：0.001～0.005％、Sb：0.0001～0.0005％、Sn≤0.001％、As≤0.005％、B≤0.0010％、V≤0.08％、Nb≤0.03％，余量为Fe；本专利技术的成品钢低温冲击功率显著提高，-20℃冲击功值在260～350J，-40℃冲击功值在240～300J。上述两项专利技术属典型中Mn合金钢，但仅能保证-40℃冲击功，不能用于建造-70℃～-110℃环境下的液化石油气储罐。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种液化石油气运输船用钢及制造方法，用贫Ni高强钢，代替现有的含Ni量达5～9％的合金结构钢。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：液化石油气运输船用钢，含有的化学元素成分及其重量百分比为：碳0.02～0.09％、硅0.01～0.15％、锰14.1～16.9％、磷≤0.008％、硫≤0.001％、镍0.05～1.0％，余量为铁和不可避免的杂质。进一步地，含有的化学元素成分及其重量百分比为：碳0.051～0.09％、硅0.07～0.15％、锰15.21～16.0％、磷≤0.0071％、硫≤0.0007％、镍0.05～0.56％，余量为铁和不可避免的杂质。进一步地，所述磷的重量百分比优选为0.0034～0.0071％。进一步地，所述硫的重量百分比优选为0.0005～0.0007％。原理说明如下：铁基合金钢中加入合金元素Mn(锰)扩大奥氏体区域，Mn含量达到一定水平时，可获得单一奥氏体组织的合金钢，具有良好的低温冲击韧性，因此，本专利技术中采用的是高含量的Mn；C(碳)：钢中合金元素C属扩大奥氏体区域元素，添加适量的合金元素C，可保障钢材一定强度；Mn(锰)：钢中添加足够多的Mn含量，可使奥氏体组织稳定到室温状态，获得良好的综合性能；Ni(镍)：钢中添加Ni合金元素，可稳定奥氏体组织，避免发生分解，降低钢材的物理和力学性能，大幅度降低了典型5Ni钢的昂贵合金元素Ni元素的含量，降低了生产成本；P(磷)、S(硫)：钢中P、S降低钢的物理性能及力学性能，故钢中P、S含量越低越好，但若控制含量过低，导致生产工艺成本增加。一种如上述所述液化石油气运输船用钢的制造方法，包括以下步骤：1)冶炼、铸造按所述成分及重量百分比混合均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液化石油气运输船用钢，其特征在于：含有的化学元素成分及其重量百分比为：碳0.02～0.09％、硅0.01～0.15％、锰14.1～16.9％、磷≤0.008％、硫≤0.001％、镍0.05～1.0％，余量为铁和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种液化石油气运输船用钢，其特征在于：含有的化学元素成分及其重量百分比为：碳0.02～0.09％、硅0.01～0.15％、锰14.1～16.9％、磷≤0.008％、硫≤0.001％、镍0.05～1.0％，余量为铁和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述液化石油气运输船用钢，其特征在于：含有的化学元素成分及其重量百分比为：碳0.051～0.09％、硅0.07～0.15％、锰15.21～16.0％、磷≤0.0071％、硫≤0.0007％、镍0.05～0.56％，余量为铁和不可避免的杂质。3.根据权利要求1或2所述液化石油气运输船用钢，其特征在于：所述磷的重量百分比优选为0.0034～0.0071...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈颜堂，张开广，郭斌，范巍，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42