焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板及其生产方法，钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.10～0.18%，Si≤0.50%，Mn：1.10～1.60%，P≤0.025%，S≤0.010%，Cr≤0.10%，Ni：0.15～0.25%，Mo≤0.01%，Cu≤0.10%，Nb：0.02～0.03%，V：0.02～0.03%，Alt≥0.020%，余量为Fe和不可避免的杂质；生产方法包括冶炼、连铸、轧制及钢板热处理工序。本发明专利技术通过合理的成分设计及轧制、热处理工艺，获得符合EN10028‑3:2003标准的P355NH钢板，可广泛用于国内外承压设备的制造。

High toughness and super thick P355NH steel plate with good weldability and its production method

The invention discloses a high toughened and highly thick P355NH steel plate with good weldability and its production method. The composition and mass of the chemical composition of the steel plate are C:0.10 to 0.18%, Si < 0.50%, Mn:1.10 ~ 1.60%, P < 0.025%, S < 0.010%, Cr < 0.10%, Ni:0.15 to 0.25%, Mo < 0.01%, Cu < 0.10%, Nb:0.02 ~ 0.03%, V. V 0.02 to 0.03%, Alt > 0.020%, allowance Fe and unavoidable impurities. Production methods include smelting, continuous casting, rolling and steel plate heat treatment. Through reasonable composition design and rolling and heat treatment technology, the invention can obtain the P355NH steel plate which meets the standard of EN10028 3:2003. It can be widely used in the manufacture of domestic and foreign pressure equipment.

【技术实现步骤摘要】
焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板及其生产方法
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板及其生产方法。
技术介绍
P355NH应用于石油、化工、电站、锅炉等行业，用于制作反应器、换热器、分离器、球罐、油气罐、液化气罐、核能反应堆压力壳、锅炉汽包等承压设备。随着目前发电设备技术要求的不断提高，对承压设备用P355NH钢板的要求也越来越高，主要体现在钢板厚度越来越大而且增加了钢板心部性能的要求，另外钢板的安全性能及可焊性要求也越来越高。如何提高大厚度钢板的可焊性，并同时使钢板的性能满足越来越高的设计要求是目前承压设备用P355NH钢板行业急需解决的问题。本专利技术利用成分设计与冶炼、控制轧制及热处理工艺上做了创新，在保证钢板焊接性的前提下，可有效获得具有良好综合力学性能的特厚P355NH钢板，满足了市场对高难度、大厚度钢板的需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板；同时本专利技术还提供了一种焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板的生产方法。为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案是：一种焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.10～0.18%，Si≤0.50%，Mn：1.10～1.60%，P≤0.025%，S≤0.010%，Cr≤0.10%，Ni：0.15～0.25%，Mo≤0.01%，Cu≤0.10%，Nb：0.02～0.03%，V：0.02～0.03%，Alt≥0.020%，余量为Fe和不可避免的杂质。本专利技术所述钢板碳当量CEV≤0.40%，其中碳当量计算公式为CEV（%）=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15。本专利技术所述钢板厚度规格为80～150mm。本专利技术所述钢板交货态力学性能：ReH≥315MPa，Rm：470～610MPa，A50≥21.0%，板厚1/2处-20℃横向冲击功AKV平均值≥100J，500℃高温拉伸RP0.2≥196MPa，Z向拉伸Z≥35.0%，弯曲试验d=3a，180°外表面无裂纹、断裂和凸泡。本专利技术还提供了一种焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板的生产方法，所述生产方法包括冶炼、连铸、轧制及钢板热处理工序；所述轧制工序，采用Ⅱ型控轧。本专利技术所述冶炼工序，总精炼时间≥55min，有效精炼时间≥30min；VD真空处理时，真空度≤66Pa，真空保持时间≥20min。本专利技术所述连铸工序，连铸过程中在冷却段采用电磁搅拌技术，搅拌辊电流为400A，电源频率为5HZ。本专利技术所述轧制工序，Ⅰ阶段开轧温度1050～1100℃，高温段采用低速大压下工艺轧制，前3道次压下量分别≥20mm。本专利技术所述轧制工序，Ⅱ阶段开轧温度860～880℃，终轧温度820～830℃；轧后ACC小水量冷却，返红温度680～720℃。本专利技术所述钢板热处理工序，正火温度900～920℃，保温时间2.0～2.2min/mm，出炉后水冷，返红温度600～650℃。本专利技术焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板产品标准参考EN10028-3:2003，产品性能检测方法参考EN10028-1:2000+Al:2002。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本专利技术通过加入V、Nb合金元素，起到了细晶强化及沉淀强化的效果；通过加入Ni合金元素，起到了提高基体韧性的效果。2、本专利技术通过连铸过程中冷却段采取电磁搅拌技术，从而可细化铸坯晶粒、减少连铸坯中心偏析及中心疏松，以确保板厚1/2处的性能。3、本专利技术采取Ⅱ型控制轧制工艺及正火后加速冷却的热处理工艺，使钢板获得均匀细小的铁素体和珠光体组织。4、本专利技术在保证钢板焊接性的前提下，钢板具有良好的综合力学性能，可广泛用于国内外承压设备的制造。5、本专利技术钢板交货态力学性能：ReH≥315MPa，Rm：470～610MPa，A50≥21.0%，板厚1/2处-20℃横向冲击功AKV平均值≥100J，500℃高温拉伸RP0.2≥196MPa，Z向拉伸Z≥35.0%，弯曲试验d=3a，180°外表面无裂纹、断裂和凸泡。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细地说明。实施例1本实施例焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板厚度为80mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.15%，Si：0.25%，Mn：1.21%，P：0.015%，S：0.003%，Ni：0.16%，Cr：0.03%，Mo：0.006%，Cu：0.02%，Nb：0.020%，V：0.023%，Alt：0.028%，余量为Fe和不可避免的杂质，碳当量CEV=0.38%。本实施例焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板生产方法包括冶炼、连铸、轧制及钢板热处理工序，具体工艺步骤如下所述：（1）冶炼工序：总精炼时间60min，有效精炼时间32min；VD真空处理时，真空度66Pa，真空保持时间25min；（2）连铸工序：连铸过程中在冷却段采用电磁搅拌技术，搅拌辊电流为400A，电源频率为5HZ；（3）轧制工序：采用Ⅱ型控轧，Ⅰ阶段开轧温度1100℃，高温段采用低速大压下工艺轧制，前3道次压下量分别为25mm、21mm、22mm；Ⅱ阶段开轧温度875℃，终轧温度820℃；轧后ACC小水量冷却，返红温度689℃；（4）钢板热处理工序：正火温度910℃，保温时间2.0min/mm，出炉后水冷，返红温度619℃。本实施例焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板交货态的力学试验结果见表1。表1实施例1P355NH钢板交货态的力学试验结果项目单位标准要求交货态ReHMPa≥315387RmMPa470～610547A50%≥21.0331/2处-20℃AKV（横向）J平均值≥100J214/228/239500℃拉伸RP0.2MPa≥196232Z向拉伸Z%≥35.058/60/58弯曲试验d=3a，180°--外表面无裂纹、断裂和凸泡合格实施例2本实施例焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板厚度为100mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.14%，Si：0.29%，Mn：1.31%，P：0.020%，S：0.002%，Ni：0.20%，Cr：0.10%，Mo：0.001%，Cu：0.03%，Nb：0.023%，V：0.023%，Alt：0.038%，余量为Fe和不可避免的杂质，碳当量CEV=0.40%。本实施例焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板生产方法包括冶炼、连铸、轧制及钢板热处理工序，具体工艺步骤如下所述：（1）冶炼工序：总精炼时间58min，有效精炼时间30min；VD真空处理时，真空度66Pa，真空保持时间25min；（2）连铸工序：连铸过程中在冷却段采用电磁搅拌技术，搅拌辊电流为400A，电源频率为5HZ；（3）轧制工序：采用Ⅱ型控轧，Ⅰ阶段开轧温度1083℃，高温段采用低速大压下工艺轧制，前3道次压下量分别为23mm、25mm、21mm；Ⅱ阶段开轧温度870℃，终轧温度820℃；轧后ACC小水量冷却，返红温度692℃；（4）钢板热处理工序：正火温度910℃，保温时间2.0min/mm，出炉后水冷，返红温度636℃。本实施例焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板交货态的力学试验结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板，其特征在于，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.10～0.18%，Si≤0.50%，Mn：1.10～1.60%，P≤0.025%，S≤0.010%，Cr≤0.10%，Ni：0.15～0.25%，Mo≤0.01%，Cu≤0.10%，Nb：0.02～0.03%，V：0.02～0.03%，Alt≥0.020%，余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板，其特征在于，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.10～0.18%，Si≤0.50%，Mn：1.10～1.60%，P≤0.025%，S≤0.010%，Cr≤0.10%，Ni：0.15～0.25%，Mo≤0.01%，Cu≤0.10%，Nb：0.02～0.03%，V：0.02～0.03%，Alt≥0.020%，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板，其特征在于，所述钢板碳当量CEV≤0.40%。3.根据权利要求1所述的一种焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板，其特征在于，所述钢板厚度规格为80～150mm。4.根据权利要求1所述的一种焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板，其特征在于，所述钢板交货态力学性能：ReH≥315MPa，Rm：470～610MPa，A50≥21.0%，板厚1/2处-20℃横向冲击功AKV平均值≥100J，500℃高温拉伸RP0.2≥196MPa，Z向拉伸Z≥35.0%，弯曲试验d=3a，180°外表面无裂纹、断裂和凸泡。5.基于权利要求1-4任意一项所述的一种焊接性良好的高韧特厚P355NH钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括冶炼、连铸、...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓建军，李建朝，李杰，龙杰，石莉，牛晓晖，林明新，刘生，程含文，张海军，张萌，谢东，刘印子，
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