一种均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板，其原料化学成分质量百分比(％)为：C 0.12～0.24％、Mn 1.2～2.0％、Si 0.2～0.6％、P≤0.01％、S≤0.002％，其它为Fe和不可避免杂质。所述钢板的生产方法包括转炉冶炼—LF精炼—RH真空精炼—板坯连铸—轧制—冷却—热处理。本发明专利技术生产出来的钢板微观金相组织为回火马氏体+少量贝氏体组织，该钢板屈服强度为345MPa～380MPa，抗拉强度为485MPa～550MPa，其组织均匀致密，有效提高了钢板的抗拉伸应力SSCC性能。此外，使用本发明专利技术提供的生产方法，工艺简单易行，值得向全行业推广。

A Homogenized 485 MPa Tensile Stress Resistant SSCC Steel Plate and Its Production Method

The present invention discloses a homogenized 485 MPa SSCC steel plate with tensile stress resistance. The percentage of chemical composition of raw material is C 0.12-0.24%, Mn 1.2-2.0%, Si 0.2-0.6%, P < 0.01%, S < 0.002%, and other impurities are Fe and inevitable. The production method of the steel plate includes converter smelting - LF refining - RH vacuum refining - slab continuous casting - rolling - cooling - heat treatment. The micro-metallographic structure of the steel plate produced by the invention is tempered martensite + a small amount of bainite. The yield strength of the steel plate is 345 MPa to 380 MPa, and the tensile strength is 485 MPa to 550 MPa. The microstructure of the steel plate is uniform and compact, and the tensile stress SSCC performance of the steel plate is effectively improved. In addition, using the production method provided by the invention, the process is simple and feasible, and is worth popularizing to the whole industry.

【技术实现步骤摘要】
一种均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板及其生产方法
本专利技术涉及一种均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板及其生产方法，属于压力容器用钢

技术介绍
抗拉强度485MPa级别钢板通常采用碳锰元素来提高强度，由于碳锰均为易偏析元素，因此钢板的均质性通常不高，尤其是当要求钢板具有抗拉伸应力SSCC性能时，其生产难度极大。一般认为，湿硫化氢环境中的开裂有氢鼓泡(HB)、氢致开裂(HIC)、硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)和应力导向氢致开裂(SOHIC)等4中形式。抗拉伸应力下SSCC检验国家标准执行GB/T4157-2006《金属在硫化氢环境中抗特殊性能环境开裂实验室试验》中的方法A，其简介如下：在钢板厚度中心位置取出拉伸试样，拉伸试样的工作段长25.4mm、直径6.35mm，试样需保证与试验容器密封，并保持在一定的拉伸应力下，其大小通常为屈服强度的70％～90％之间，试验溶液A为含有5％(质量分数)氯化钠和0.5％(质量分数)冰乙酸，试验溶液以(100～200)mL/min的速度和每升溶液20min的时间进行硫化氢饱和。在试验期间，以低流速维持硫化氢在试验容器和出口捕集器间连续流动。这维持了硫化氢浓度和微正压，阻止了空气通过小缝隙进入试验容器。试验后，清洗未断裂试样的工作段表面，检查开裂迹象。试验时间720h。如试验未满720h，试样完全断裂说明材料未通过测试；如试验720h后，试样未断裂，则在放大10倍下目测观察工作段裂纹，可使用金相、扫描显微镜或力学试验研究技术确定工作段裂纹是否由环境开裂造成，如果裂纹证明不是环境开裂造成，则试样通过试验。目前生产抗拉伸应力SSCC性能的485MPa级别钢板，对其均质化要求极高，普通的生产方式很难满足要求，因此急需一种更佳的生产方法，来生产均质化更高的具备抗拉伸应力SSCC性能的高品质钢板。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板及其生产方法，解决了现有技术中抗拉强度达到485MPa级别的钢板均质性不高的问题。本专利技术所述钢板组织均匀致密，有良好的抗拉伸应力SSCC性能且生产工序简单，易于推广。本专利技术涉及一种均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板，其原料化学成分质量百分比(％)为：C0.12～0.24％、Mn1.2～2.0％、Si0.2～0.6％、P≤0.01％、S≤0.002％，其它为Fe和不可避免杂质。另一方面，本专利技术还涉及一种上述均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板的生产方法，其包括转炉冶炼—LF精炼—RH真空精炼—板坯连铸—轧制—冷却—热处理。本专利技术详细说明本专利技术提供了一种均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板，其原料化学成分质量百分比(％)为：C0.12～0.24％、Mn1.2～2.0％、Si0.2～0.6％、P≤0.01％、S≤0.002％，其它为Fe和不可避免杂质。以下是本专利技术所涉及的主要组分的作用及其限定说明：碳：碳可以在钢中形成固溶体组织，提高钢的强度。但过高碳元素会降低钢的耐腐蚀性和均匀性，因此，本专利技术采用0.12～0.24％，在保证产品强度的前提下，同时不会形成严重的宏观偏析。锰：本专利技术中利用锰推迟珠光体转变，提高钢的淬透性且降低贝氏体转变温度，使钢的组织亚结构细化。因此，本专利技术采用1.2～2.0％的Mn含量，在保障产品抗拉强度的前提下，同时具有良好的成形性。硅：硅有一定的强化作用但恶化耐蚀性，本专利技术将Si含量限定在0.2～0.6％，用来促进铁素体基体中的纯净度。磷：通过对氢致裂纹的大量分析后发现，氢致裂纹周边均会存在一定程度的磷偏析，过高的磷元素会降低基体的止裂性能，在氢致裂纹形成后，将会沿止裂性能低的含磷脆性相扩展，因此本专利技术中P的含量≤0.01％。硫：通过对氢致裂纹的大量分析后发现，氢致裂纹内部100％存在MnS夹杂物，且有证据表明，氢致裂纹起源于MnS夹杂物，因此对于该类产品，硫含量为第一控制元素，因此本专利技术中S含量≤0.002％。本专利技术所述均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板的内部显微组织为回火马氏体+少量贝氏体组织。进一步地，所述钢板的内部显微组织由回火马氏体和贝氏体组成。该比例的组织类型可保证所述钢板的屈服强度为345MPa～380MPa，抗拉强度为485MPa～550MPa，且均匀性较高。本专利技术还提供一种上述均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板的生产方法，其包括转炉冶炼—LF精炼—RH真空精炼—板坯连铸—轧制—冷却—热处理。根据本专利技术所述均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板的生产方法，所述LF精炼过程使用深脱硫工艺，LF结束时，钢中硫含量≤0.002％。根据本专利技术所述均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板的生产方法，所述RH真空精炼保证深真空时间≥15min，RH结束时，钢中氢含量≤1.5ppm。根据本专利技术所述均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板的生产方法，所述连铸板坯尺寸厚度为200～400mm，宽度为1400mm～2400mm，铸坯拉速为0.6m/min～1.4m/min。根据本专利技术所述均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板的生产方法，所述钢种采用二阶段控制轧制，轧后进行控制冷却，其特征如下：铸坯粗轧开轧温度1100℃～1300℃，精轧开轧温度为800℃～900℃，轧后冷却开冷温度为700℃～800℃，终冷温度为500℃～600℃，冷却速率为20℃/s～40℃/s。根据本专利技术所述均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板的生产方法，轧制后钢板厚度为10mm～60mm。根据本专利技术所述均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板的生产方法，所述热处理采用热处理为淬火+高温回火，淬火热处理后水冷至室温，回火热处理消除内应力，从而获得均匀的回火马氏体+少量贝氏体组织。进一步地，所述淬火热处理温度为850℃～950℃；保温时间为2～3倍的钢板厚度，单位为min；终冷温度≤100℃。进一步地，回火热处理温度为600℃～700℃；保温时间为2～4倍的钢板厚度，单位为min；之后空冷至室温。本专利技术提供的均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板及其生产方法，通过对化学成分的控制及轧制、冷却和热处理工艺参数的控制，使得生产出来的钢板的内部显微组织为回火马氏体+少量贝氏体组织，所述钢板屈服强度为345MPa～380MPa，抗拉强度为485MPa～550MPa，其组织均匀致密，可以阻止氢原子在组织间的扩散，同时具有良好的止裂性能，有效提高了钢板的抗拉伸应力SSCC性能。此外，使用本专利技术提供的生产方法，工艺简单易行，值得向全行业推广。附图说明图1为本专利技术所述均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板厚度中心位置显微组织。图2为本专利技术所述均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板厚度1/4位置显微组织。具体实施方式下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板，其原料化学成分质量百分比(％)为：C 0.12～0.24％、Mn 1.2～2.0％、Si 0.2～0.6％、P≤0.01％、S≤0.002％，其它为Fe和不可避免杂质。

【技术特征摘要】
1.一种均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板，其原料化学成分质量百分比(％)为：C0.12～0.24％、Mn1.2～2.0％、Si0.2～0.6％、P≤0.01％、S≤0.002％，其它为Fe和不可避免杂质。2.如权利要求1所述的钢板，其特征在于，所述钢板的内部显微组织为回火马氏体+少量贝氏体组织。3.一种如权利要求1所述的均质化485MPa级别抗拉伸应力SSCC性能钢板的生产方法，其包括转炉冶炼—LF精炼—RH真空精炼—板坯连铸—轧制—冷却—热处理。4.如权利要求3所述的钢板生产方法，其特征在于，所述LF精炼过程使用深脱硫工艺，LF结束时，钢中硫含量≤0.002％；所述RH真空精炼保证深真空时间≥15min，RH结束时，钢中氢含量≤1.5ppm。5.如权利要求3所述的钢板生产方法，其特征在于，所述连铸板坯尺寸厚度为200～400mm，宽度为14...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵新宇，邹扬，秦丽晔，刘洋，隋鹤龙，吕延春，张苏渊，樊艳秋，王俊，甄新刚，王玉龙，王海宝，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11