临氢设备用１２Ｃｒ２Ｍｏ１Ｒ钢，其成分质量百分比为：Ｃ：０．１０～０．１５、Ｓｉ：≤０．１０、Ｍｎ：０．４０～０．６０、Ｐ≤０．０１０、Ｓ≤０．００３、Ｃｒ：２．０～２．５、Ｍｏ：０．９０～１．１０、Ｃｕ：０．１０～０．２０、Ｎｉ：０．１０～０．２０、Ｓｎ≤０．００３、Ｓｂ≤０．００３、Ａｓ≤０．００３、Ｃａ：０．００１～０．００５、其余为Ｆｅ和不可避免杂质。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种厚钢板及其制造方法，特别涉及2.25CrlMo合金体系 中获得能够满足临氢设备用的12Cr2MolR厚钢板(50 100mm)及其制 造方法。
技术介绍
石油精炼压力容器用12Cr2MolR (SA387Gr22C12)厚钢板，除要求 高温强度外，还有其它要求。以重油脱硫塔为例，12Cr2MolR (SA387Gr22C12)厚钢板必须具有在高温高压和氢环境作用下正常工作的 能力i目前，对2.25CrlMo系临氢设备用12Cr2MolR (SA387Gr22C12)厚 钢板的基本要求有J系数和X系数满足J-(Si+Mn)X(P+Sn) X 104《150， X=(10P+5Sb+4Sn+As)/100《15;韧脆转变条件满足vTr55+2.5 △ vTr55《 10°C;强度满足屈服强度》310Mpa，抗拉强度515 690MPa。在CrMo 系低合金钢中，J系数和X系数主要取决于钢中或焊接材料熔敷金属中的 P、 Sb、 Sn、 As含量的多少，其它性能除与化学成分有关外，还与制造过 程的工艺制度有关，尤其是强度、韧性，而强度和韧性最终决定于成品厚 钢板的显微组织状态。但是，Cr-Mo钢在生产时，往往由于没有合适设备 和工艺方法，得不到所希望的显微组织，无法满足临氢设备使用条件的要 求。现有临氢设备用钢，通常国内在制造2.25CrlMo系CrMo钢时，采用 电弧炉冶炼，热处理工艺采用正火+回火生产12Cr2MolR厚钢板，也可 以满足临氢设备器用厚钢板标准要求"压力容器用12Cr2MolR钢板的研 制，杨海林等，宽厚板1997， 1: 17 21"，由于电弧炉冶炼原料限制，J 系数最大达到145.8， X系数达到17.30。日本神户制钢制造2.25CrlMo系ASTM A387Gr.22时，通过铁水脱S、 P和转炉脱P降低钢中P、 S含量，热处理是采用N后空冷、回火工艺制 造石油精炼重油脱硫装置用厚钢板"超低P、 S2'/4CrlMo材料 ASTMA387Gr.22.神户制钢技报，小林清二等，.Vol.33(4)1983:17 20"。日本钢管公司化学成分上通过添加V和微量B，用单向凝固锭和超低 速大压下方法，热处理工艺用N+T生产特厚规格的2.25CrlMo厚钢板"见 塚本裕昭等，焊接低温裂纹敏感性低的正火型2、CrlMo特厚板开发。日 本钢管技报，No.l 11( 1986):9 16";迪林根制造SA387 Gr.22采用N+AC+T "Heavy plate for petrochemical reactors Sophistication in Chromium-Molybdenum steel http:〃www.dillinger.de"。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种临氢设备用12Cr2MolR厚钢板及其制造 方法，以2.25CrlMo系CrMo钢为基础，添加适量的Cu、 Ni，控制Sn、 As、 Sb、 P、 S等有害元素，利用压力淬火机设备，通过正火+加速冷却 +回火工艺，保证成品钢板的显微组织为回火贝氏体，获得优异的力学性 能和优良的焊接性，用于制造各种临氢设备。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是本专利技术以2.25CrlMo系CrMo钢为基础(满足12Cr2MolR (SA387Gr22C12)标准要求)，添加适量的Cu、 Ni,控制Sn、 As、 Sb、 P、 S等有害元素，利用压力淬火机设备，通过正火+加速冷却+回火工艺， 保证成品钢板的显微组织为回火贝氏体，获得优异的力学性能和优良的焊 接性，所生产的(50 100mm) 12Cr2MolR (SA387Gr22C12)厚钢板可用 于制造各种临氢设备。具体地，本专利技术的临氢设备用12Cr2MolR钢，其成分质量百分比为 C: 0.10 0.15、 Si:《0.10、 Mn: 0.40 0.60、 P《0.010、 S《0,003、 Cr: 2.0 2.5、 Mo: 0.90 1.10、 Cu: 0.10 0.20、 Ni: 0,10 0.20、 Sn《0扁、 Sb《0扁、As《0.003、 Ca: 0.001 0.005、其余为Fe和不可避免杂质。在本专利技术的12Cr2MolR钢中，C,对钢的强度、低温韧性及焊接性影响很大，从改善钢的低温韧性 及焊接性，希望钢中C含量控制得较低，但是从钢的强度，又不希望C过 低；因此C含量不宜高于0.15。/。。 Si含量的减少可以提高高温抗拉强度，其效果温度越高越显著；Si 也是脆化促进元素，低Si化是降低脆化的有力措施；因此Si含量控制在 0.10°/。以下。Mn和Si相同也是脆化促进元素，但Mn和Si不同，Mn对淬透性有 大的影响，为确保淬透性即防止铁素体生成必要性出发，低Mn化随着钢 板厚度的增加自然受到限制；考虑到成品的厚度，因此Mn含量取标准范 围的上限，要求Mn大于0.4W。脆化元素Sn、 Sb、 P，随Sn、 Sb、 P的增加，」vTs均增大，其程度 Sn、 Sb大致相同，P比Sn、 Sb显著增加脆化；从性能保证角度，要求Sn、 Sb、 P尽可能低，但是考虑到成本因素和满足使用需求，因此Sn、 Sb含 量控制在0.003%以下，P含量控制在0.01%以下。S作为钢中有害夹杂对钢的低温韧性具有很大的损害作用，但考虑到 炼钢可操作性、炼钢成本等因素，S含量需要控制在^).003%。Ni与Mn在单一铁碳系统中，对先共析铁素体反应动力学起延缓作用， 在一定的冷却速度下可以改变贝氏体的形态，促进下贝氏体的生产。添加 适量的Ni还可以降低FATT。因此将Ni控制在0.10 0.20%。Cu与Ni共存，产生析出相Ni3Cu对高温蠕变性能有利。因此将Cn 控制在0.10% 0.20%。Ca对钢中硫化物进行变性处理，使之变成不可变形的、稳定细小的球 状硫化物，因此Ca含量的合适范围为0.001 0.005%。本专利技术临氢设备用12Cr2MolR厚钢板的制造方法，其包括如下步骤a) 临氢设备用钢，其成分质量百分比为C: 0.10 0.15、 Si:《0.10、 Mn: 0.40 0.60、 P《0.010、 S《0.003、 Cr: 2.0 2.5、 Mo: 0.卯 1.10、 Cu: 0.10 0.20、 Ni: 0.10 0.20、 Sn《0.003、 Sb《0.003、 As《0.003、 Ca: 0.001 0.005、其余为Fe和不可避免杂质；b) 按上述成分采用转炉冶炼，并铸造成铸锭；c) 将铸锭经初轧开坯后再进行轧制；d) 轧制后进行正火处理，正火温度卯0 950'C;e) 正火后利用压力淬火机以芯部》0.5'C/s冷却速度进行加速冷却(ACC)，厚钢板充分发生连续冷却贝氏体相变，抑制先共析铁素体相变，全板厚范围内得到贝氏体组织； f)回火处理，回火温度为700 760'C。 进一步，本专利技术步骤b)铸造采用模铸，从铸坯内部偏析角度出发。 另外，本专利技术采用的压力淬火机的低压段水流量20 35mVmin，上下 面水量比为1:1.1 1.2;水冷时间5 10min，压力淬火机出口钢板表面温 度大于100'C。现有热处理工艺可以分成三种情况①正火+回火、本文档来自技高网...
【技术保护点】
临氢设备用１２Ｃｒ２Ｍｏ１Ｒ钢，其成分质量百分比为：Ｃ：０．１０～０．１５、Ｓｉ：≤０．１０、Ｍｎ：０．４０～０．６０、Ｐ≤０．０１０、Ｓ≤０．００３、Ｃｒ：２．０～２．５、Ｍｏ：０．９０～１．１０、Ｃｕ：０．１０～０．２０、Ｎｉ：０．１０～０．２０、Ｓｎ≤０．００３、Ｓｂ≤０．００３、Ａｓ≤０．００３、Ｃａ：０．００１～０．００５、其余为Ｆｅ和不可避免杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜洪生，张汉谦，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。