耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板及其生产方法技术

一种耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板及其生产方法，属于钢铁生产技术领域。所述钢板的成分重量百分比组成：C：0.09～0.11%，Si：0.16～0.22%，Mn：0.44～0.48%，P≤0.005%，S≤0.002%，Cr：1.05～1.15%，Mo：0.56～0.60%，Ni：0.17～0.25%，Nb:0.008～0.013%,余量为Fe和不可避免的杂质。所述生产方法包括轧制和热处理工序；轧制工序采用Ⅱ型控轧工艺；热处理工序采用正火+回火工艺。本发明专利技术钢板具有良好的低温冲击韧性，‑38℃冲击功150J以上，力学性能完全满足标准要求，适用于对低温冲击韧性有要求的各种压力容器的制造。

Low temperature impact resistance large thickness low alloy chromium molybdenum steel plate and its production method

The invention relates to a low temperature impact large thickness low alloy chromium molybdenum steel plate and a production method thereof, belonging to the technical field of iron and steel production. The weight percentage of the steel plate consists of C:0.09 to 0.11%, Si:0.16 ~ 0.22%, Mn:0.44 ~ 0.48%, P < 0.005%, S < 0.002%, Cr:1.05 ~ 1.15%, Mo:0.56 to 0.60%, Ni:0.17 to 0.25%, Nb:0.008 to 0.013%, the allowance is Fe and unavoidable impurities. The production method includes rolling and heat treatment processes; the rolling process adopts type II controlled rolling process; and the heat treatment process adopts normalizing + tempering process. The steel plate has good low temperature impact toughness, the impact power of 38 degrees centigrade is more than 150J, and the mechanical properties fully meet the standard requirements. It is suitable for the manufacture of various pressure vessels with the requirements for the low temperature impact toughness.

【技术实现步骤摘要】
耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板及其生产方法
本专利技术涉及一种耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板及其生产方法，属于钢铁生产

技术介绍
低合金铬钼钢1Cr0.5Mo是石油化工设备常用的一个中温压力容器用钢号，在高温和高压的临氢环境中工作，服役条件十分恶劣。由于具有较高的强度特别是高温强度、良好的韧性及焊接性能，被广泛地应用于石油化工、煤化工、火电等行业设备的生产制造。近年来石油、煤化工等行业对设备的抗恶劣、极端环境的要求越来越高，对大厚度低合金铬钼钢的低温冲击性能提出了更高的要求。因此，为满足装备制造业对大厚度高性能低合金铬钼钢板的需求，亟需开发耐低温冲击的大厚度1Cr0.5Mo钢板，以满足其在恶劣条件下工作的需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板及其生产方法，尤其是耐低温冲击大厚度1Cr0.5Mo钢板及其生产方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板，所述钢板的化学成分组成及重量百分含量为：C：0.09～0.11%，Si：0.16～0.22%，Mn：0.44～0.48%，P≤0.005%，S≤0.002%，Cr：1.05～1.15%，Mo：0.56～0.60%，Ni：0.17～0.25%，Nb:0.008～0.013%,余量为Fe和不可避免的杂质。本专利技术所述钢板厚度为90～110mm，钢板为铁素体和贝氏体的复合组织，晶粒度≥8级，-38℃横向冲击功≥150J。本专利技术还提供了一种耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板的生产方法，其包括轧制和热处理工序；所述轧制工序采用Ⅱ型控轧工艺；所述热处理工序采用正火+回火工艺。本专利技术方法所述轧制工序Ⅰ阶段开轧温度1050～1100℃，高温段采用低速大压下工艺轧制，晾钢厚度＞1.5H，所述H为成品钢板的厚度；Ⅱ阶段开轧温度≤930℃。本专利技术方法所述高温段为1050～1100℃；低速大压下工艺为压下量25～30mm，轧制速度10～20r/min。本专利技术方法所述热处理工序正火温度（910±15）℃，保温时间PLC+15～20min，出炉水冷。本专利技术方法所述钢板入水温度≥870℃，冷却速率15～20℃/s，出水返红温度500～600℃。本专利技术方法所述热处理工序回火温度（700±10）℃，总加热时间（3.5～3.8min/mm）×H，出炉空冷。所述PLC为动态有限元的模拟加热控制系统。PLC+15～20min，即沿钢板长度方向随机选取七个点，待上述七个点的温度均达到规定的保温温度后，再加热15～20min。本专利技术的设计思路：本专利技术采用优化元素配比与新型轧制、热处理工艺相结合的工艺处理方法，通过选择适当的合金成分比例、调整轧制工艺和返红温度等工艺参数来促使低合金铬钼微观组织中的铁素体和贝氏体量的转变来实现冲击韧性的提高。1、本专利技术降低了钢中C、Si、Mn含量，增加了Cr、Mo含量，采用低C、Si和Mn的多元复合微合金化，强化合金元素Cr、Mo的作用，在保证钢板强度的同时，改善钢板的低温冲击韧性；同时成分设计中添加Ni、Nb，除进一步细化晶粒外，还促使后续贝氏体组织在低温下易于交叉滑移，提高基体韧性。2、在轧制环节执行Ⅱ型控轧工艺，为后续热处理提供较好的晶粒储备，使钢板原始组织优良。3、热处理采用控制冷却的方式，通过调整淬火水冷的冷却速率，使钢板在淬火后仍具有500～600℃的返红温度，保证钢板中心具有一定数量的铁素体软相，从而明显提升钢板的低温冲击韧性；回火时通过调整回火参数，控制析出物分布的弥散均匀性和碳化物的溶解和析出行为，在不影响钢板强度、塑性的基础上，进一步提高低合金铬钼钢板的低温冲击韧性。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术的大厚度低合金铬钼钢板具有良好的塑性，较高的强度和低温冲击韧性，-38℃冲击功150J以上，屈服强度≥310MPa，抗拉强度在480～550MPa之间，延伸率≥24%，力学性能完全满足标准要求，适用于对低温冲击韧性有要求的各种压力容器的制造。附图说明图1为本专利技术实例1所得钢板的金相组织图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1本实施例大厚度低合金铬钼钢板厚度为90mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.09%，Si：0.17%，Mn：0.45%，P：0.003%，S：0.001%，Cr：1.15%，Mo：0.60%，Ni：0.25%，Nb:0.012%，余量为Fe和不可避免的杂质。轧制工序：采用Ⅱ型控轧工艺。Ⅰ阶段开轧温度设定至1100℃，高温段采用低速大压下工艺轧制改善内部质量，低速大压下工艺为压下量25mm，轧制速度12r/min。晾钢厚度为140mm；Ⅱ阶段开轧温度930℃，钢板轧后不浇水。热处理工序：采用正火+回火工艺。正火温度925℃，保温时间PLC+15min，出炉水冷，钢板入水温度910℃，冷却速率15℃/s，出水返红温度600℃；回火温度690℃，总加热时间325min，出炉空冷。本实施例所得钢板金相组织如图1所示，由铁素体＋贝氏体构成，晶粒度8级，力学性能见表1。实施例2本实施例大厚度低合金铬钼钢板厚度为94mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.10%，Si：0.16%，Mn：0.44%，P：0.004%，S：0.001%，Cr：1.10%，Mo：0.59%，Ni：0.23%，Nb:0.011%，余量为Fe和不可避免的杂质。轧制工序：采用Ⅱ型控轧工艺。Ⅰ阶段开轧温度设定至1080℃，高温段采用低速大压下工艺轧制改善内部质量，低速大压下工艺为压下量26mm，轧制速度10r/min。晾钢厚度为150mm；Ⅱ阶段开轧温度920℃，钢板轧后不浇水。热处理工序：采用正火+回火工艺。正火温度915℃，保温时间PLC+16min，出炉水冷，钢板入水温度900℃，冷却速率16℃/s，出水返红温度580℃；回火温度695℃，总加热时间329min，出炉空冷。本实施例所得钢板由铁素体＋贝氏体构成，晶粒度9级，金相组织与图1类似，故省略，力学性能见表1。实施例3本实施例大厚度低合金铬钼钢板厚度为97mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.10%，Si：0.19%，Mn：0.48%，P：0.004%，S：0.002%，Cr：1.09%，Mo：0.59%，Ni：0.20%，Nb:0.010%，余量为Fe和不可避免的杂质。轧制工序：采用Ⅱ型控轧工艺。Ⅰ阶段开轧温度设定至1075℃，高温段采用低速大压下工艺轧制改善内部质量，低速大压下工艺为压下量27mm，轧制速度14r/min。晾钢厚度为150mm；Ⅱ阶段开轧温度910℃，钢板轧后不浇水。热处理工序：采用正火+回火工艺。正火温度910℃，保温时间PLC+18min，出炉水冷，钢板入水温度890℃，冷却速率17℃/s，出水返红温度560℃；回火温度697℃，总加热时间345min，出炉空冷。本实施例所得钢板由铁素体＋贝氏体构成，晶粒度8级，金相组织与图1类似，故省略，力学性能见表1。实施例4本实施例大厚度低合金铬钼钢板厚度为101mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.09%，Si：0.22%，Mn：0.46%，P：0.003%，S：0.002%，Cr：1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板，其特征在于：所述钢板的化学成分组成及重量百分含量为：C：0.09～0.11%，Si：0.16～0.22%，Mn：0.44～0.48%，P≤0.005%，S≤0.002%，Cr：1.05～1.15%，Mo：0.56～0.60%，Ni：0.17～0.25%，Nb: 0.008～0.013%,余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板，其特征在于：所述钢板的化学成分组成及重量百分含量为：C：0.09～0.11%，Si：0.16～0.22%，Mn：0.44～0.48%，P≤0.005%，S≤0.002%，Cr：1.05～1.15%，Mo：0.56～0.60%，Ni：0.17～0.25%，Nb:0.008～0.013%,余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板，其特征在于：所述钢板厚度为90～110mm。3.根据权利要求2所述的耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板，其特征在于：所述钢板为铁素体和贝氏体的复合组织，晶粒度≥8级，-38℃横向冲击功≥150J。4.如权利要求1-3任意一项所述的耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板的生产方法，其特征在于，其包括轧制和热处理工序；所述轧制工序采用Ⅱ型控轧工艺；所述热处理工序采用正火+回火工艺。5.根据权利要求4所述的耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板的生产方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓建军，李建朝，李杰，李样兵，吴艳阳，牛红星，袁锦程，赵文忠，龙杰，柳付芳，尹卫江，候敬超，王东阳，
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