一种压力容器钢板的热处理工艺制造技术

一种压力容器钢板的热处理工艺，经冶炼、精炼、连铸、大压下量轧制、冷却、热处理后，钢板厚度25‑40mm,压力容器钢板的微观组织结构以体积比计为76‑86％的铁素体、10‑15％的珠光体、4‑7％的回火贝氏体、3‑6％的马氏体，屈服强度为610‑710MPa，抗拉强度为780‑840MPa，钢板屈强比在0.78～0.82，伸长率为20‑30％，-40℃横向V型冲击吸收能量＞150J。

【技术实现步骤摘要】
一种压力容器钢板的热处理工艺
本专利技术属于钢铁材料
，特别涉及一种压力容器钢板的热处理工艺。
技术介绍
随着工业化的不断发展，压力容器的应用越来越普遍。比如压力容器设备是石油化工生产中、危化品储存的重要设备，压力容器材料对设备的运行平稳性和经济性有决定性作用。不适宜的材料选择，既会给化工企业带来不必要的支出，也极易给设备运行带来安全隐患，从而引发安全事故。另外不同的具体应用环境，对容器钢板的性能要求也有较大区别。因此，设备选材是否得当对压力容器设计非常重要。控轧控冷包括两阶段控制轧制和加速冷却。第一阶段在再结晶区轧制变形，变形奥氏体中累计的位错成为再结晶驱动力，奥氏体晶粒发生再结晶，细化了晶粒。第二阶段在未再结晶区轧制变形，奥氏体中累计了大量的位错密度，为连续冷却过程中的相变提供了形核驱动力和形核位置。轧制后通过加速冷却装置，过冷奥氏体发生相变，可形成铁素体、珠光体、针状铁素体、贝氏体和马氏体等一种或多种复相组织，从而获得具有不同力学性能的钢板。获得成分体系和工艺参数的最优匹配是TMCP生产高强韧厚板的核心技术。不同合金元素对钢的奥氏体再结晶、不同类型相变的影响有很大差异，造成最终组织和力学性能有明显不同。在提高钢材强度的同时获得超低温下断裂韧性优异的钢材，需要合理的利用微合金化TMCP技术，重点通过微合金化设计和轧制工艺调整细化晶粒，使钢材获得理想的组织形态，进而获得高强高韧性能。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是提供一种压力容器钢板的热处理工艺，能够生产具有高强度、高韧性、低温冲击韧性、优良的焊接性、耐腐蚀性。为实现上述目的，本专利技术一方面需要控制压力容器钢板的成分，另一方面需要控制压力容器钢板的生产方法，特别是冷却和热处理方法。技术方案如下：一种压力容器钢板的热处理工艺，经冶炼、精炼、连铸、大压下量轧制、冷却、热处理后，钢板厚度25-40mm,压力容器钢板的微观组织结构以体积比计为76-86％的铁素体、10-15％的珠光体、4-7％的回火贝氏体、3-6％的马氏体，屈服强度为610-710MPa，抗拉强度为780-840MPa，钢板屈强比在0.78～0.82，伸长率为20-30％，－40℃横向V型冲击吸收能量＞150J。一种压力容器钢板的热处理工艺，其特征在于：工艺路线包括：经冶炼、RH精炼、连铸、大压下量轧制、冷却、热处理；钢板厚度25-40mm,其中冷却、热处理是冷却:开始冷却温度控制在730-780℃，钢板进入层流冷却区域，以25-35℃/s的冷却速度冷却至330-350℃；进行正火，控制正火温度在880℃～920℃，正火保温时间在50～60min；进行回火，控制回火温度在660～680℃，回火保温时间在50～60min。一种压力容器钢板的热处理工艺，其特征在于：工艺路线包括：经冶炼、RH精炼、连铸、大压下量轧制、冷却、热处理；钢板厚度25-40mm,其中冷却、热处理是冷却:开始冷却温度控制在730-780℃，钢板进入层流冷却区域，以25-35℃/s的冷却速度冷却至330-350℃；进行正火，控制正火温度在880℃～920℃，正火保温时间在50～60min；进行回火，控制回火温度在660～680℃，回火保温时间在50～60min；最终压力容器钢板的微观组织结构以体积比计为76-86％的铁素体、10-15％的珠光体、4-7％的回火贝氏体、3-6％的马氏体，屈服强度为610-710MPa，抗拉强度为780-840MPa，钢板屈强比在0.78～0.82，伸长率为20-30％，－40℃横向V型冲击吸收能量＞150J。一种压力容器钢板的热处理工艺，其特征在于：工艺路线包括：经冶炼、RH精炼、连铸、大压下量轧制、冷却、热处理；具体步骤如下：(1)KR铁水预处理脱S，并控制铁水中S≤0.005％，之后进行顶底复吹转炉冶炼，铁水与废钢的质量比是8∶1，先加废钢，后加铁水，转炉终点碱度为4.0-4.2；出钢温度为1600-1620℃；采用挡渣塞、挡渣棒双挡渣出钢；(2)进行RH精炼：在不吹氧的条件下抽真空进行自然脱碳，提升Ar流量800-850NL/min，进行钢水脱氢，保证深真空处理时间≥12min，加入0.01-0.03kg/t的铝镁锰复合脱氧剂脱除钢水中多余的氧，然后对钢水进行合金化，吊包前对钢水进行软吹，软吹氩气流量控制在50-60L/min，渣面不吹开，保证钢水软吹时间10-12min；软吹后静置5-8min；(3)连铸工艺：全程吹氩保护，避免钢水氧化，控制连铸过程增氮；采用中包覆盖剂避免钢水裸露，二冷水按照低碳合金钢配水模式，选用低碳合金保护渣；连铸二冷区采用电磁搅拌+重压下功能，电磁搅拌电流300-320A，频率8-15Hz，重压下压下量30-35mm；中间包过热度15-25℃，出结晶器的铸坯厚度为100-200mm；(4)加热和大压下量轧制；钢坯装进加热炉，加热温度1180-1185℃，加热时间100-110min，出加热炉后进行高压水除鳞，压力为20-25Mpa，大压下量粗轧开轧温度为1080-1110℃，单道次压下率＞18％，末道次压下率≥25％，粗轧进行3-5个道次，进行再结晶，细化奥氏体晶粒，粗轧结束温度950-980℃；精轧开轧温度880-900℃，终轧温度为750-780℃，累计压下率70-80％，精轧进行6-8个道次，在轧制过程中形成高密度位错；(5)冷却:开始冷却温度控制在730-780℃，钢板进入层流冷却区域，以25-35℃/s的冷却速度冷却至330-350℃；(6)进行正火，控制正火温度在880℃～920℃，正火保温时间在50～60min；(7)进行回火，控制回火温度在660～680℃，回火保温时间在50～60min；最终压力容器钢板成分以质量百分比计是C：0.12-0.14％、Si：0.3-0.4％、Mn：1.50-1.60％、P：≤0.010％、S：≤0.002％、Nb：0.03-0.04％、Ti：0.02-0.03％、Al：0.5-0.8％、Cr：0.4-0.6％、Cu：0.25-0.35％、Ni：1.1-1.2％、Mo：0.25-0.35％、Sb：0.05-0.1％、N：0.002-0.0035％、Mg：0.001-0.003％、Ca：0.001-0.005％、B：0.001-0.003％、稀土La0.001-0.005％、Ti/N在7-10之间、Nb/Ti在1.2-1.6之间，其余为Fe和不可避免的杂质；钢板厚度25-40mm,最终压力容器钢板的微观组织结构以体积比计为76-86％的铁素体、10-15％的珠光体、4-7％的回火贝氏体、3-6％的马氏体，屈服强度为610-710MPa，抗拉强度为780-840MPa，钢板屈强比在0.78～0.82，伸长率为20-30％，－40℃横向V型冲击吸收能量＞150J。以上所述一种压力容器钢板的热处理工艺，其特征在于：最终压力容器钢板成分以质量百分比计是C：0.125％、Si：0.35％、Mn：1.50％、P：≤0.010％、S：≤0.002％、Nb：0.03％、Ti：0.022％、Al：0.5％、Cr：0.5％、Cu：0.35％、Ni1.2％、Mo：0.35％、Sb：0.1％、N：0.0025％、Mg：0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压力容器钢板的热处理工艺，其特征在于：工艺路线包括：经冶炼、RH精炼、连铸、大压下量轧制、冷却、热处理；钢板厚度25‑40mm,其中冷却、热处理是冷却:开始冷却温度控制在730‑780℃，钢板进入层流冷却区域，以25‑35℃/s的冷却速度冷却至330‑350℃；进行正火，控制正火温度在880℃～920℃，正火保温时间在50～60min；进行回火，控制回火温度在660～680℃，回火保温时间在50～60min。

【技术特征摘要】
1.一种压力容器钢板的热处理工艺，其特征在于：工艺路线包括：经冶炼、RH精炼、连铸、大压下量轧制、冷却、热处理；钢板厚度25-40mm,其中冷却、热处理是冷却:开始冷却温度控制在730-780℃，钢板进入层流冷却区域，以25-35℃/s的冷却速度冷却至330-350℃；进行正火，控制正火温度在880℃～920℃，正火保温时间在50～60min；进行回火，控制回火温度在660～680℃，回火保温时间在50～60min。2.一种压力容器钢板的热处理工艺，其特征在于：工艺路线包括：经冶炼、RH精炼、连铸、大压下量轧制、冷却、热处理；钢板厚度25-40mm,其中冷却、热处理是冷却:开始冷却温度控制在730-780℃，钢板进入层流冷却区域，以25-35℃/s的冷却速度冷却至330-350℃；进行正火，控制正火温度在880℃～920℃，正火保温时间在50～60min；进行回火，控制回火温度在660～680℃，回火保温时间在50～60min；最终压力容器钢板的微观组织结构以体积比计为76-86％的铁素体、10-15％的珠光体、4-7％的回火贝氏体、3-6％的马氏体，屈服强度为610-710MPa，抗拉强度为780-840MPa，钢板屈强比在0.78～0.82，伸长率为20-30％，－40℃横向V型冲击吸收能量＞150J。3.一种压力容器钢板的热处理工艺，其特征在于：工艺路线包括：经冶炼、RH精炼、连铸、大压下量轧制、冷却、热处理；具体步骤如下：(1)KR铁水预处理脱S，并控制铁水中S≤0.005％，之后进行顶底复吹转炉冶炼，铁水与废钢的质量比是8∶1，先加废钢，后加铁水，转炉终点碱度为4.0-4.2；出钢温度为1600-1620℃；采用挡渣塞、挡渣棒双挡渣出钢；(2)进行RH精炼：在不吹氧的条件下抽真空进行自然脱碳，提升Ar流量800-850NL/min，进行钢水脱氢，保证深真空处理时间≥12min，加入0.01-0.03kg/t的铝镁锰复合脱氧剂脱除钢水中多余的氧，然后对钢水进行合金化，吊包前对钢水进行软吹，软吹氩气流量控制在50-60L/min，渣面不吹开，保证钢水软吹时间10-12min；软吹后静置5-8min；(3)连铸工艺：全程吹氩保护，避免钢水氧化，控制连铸过程增氮；采用中包覆盖剂避免钢水裸露，二冷水按照低碳合金钢配水模式，选用低碳合金保护渣；连铸二冷区采用电磁搅拌+重压下功能，电磁搅拌电流300-320A，频率8-15Hz，重压下压下量30-35mm；中间包过热度15-25℃，出结晶器的铸坯厚度为100-200mm；(4)加热和大压下量轧制；钢坯装进加热炉，加热温度1180-1185℃，加热时间100-110min，出加热炉后进行高压水除鳞，压力为20-25Mpa，大压下量粗轧开轧温度为1080-1110℃，单道次压下率＞18％，末道次压下率≥25％，粗轧进行3-5个道次，进行再结晶，细化奥氏体晶粒，粗轧结束温度950-980℃；精轧开轧温度880-900℃，终轧温度为750-780℃，累计压下率70-80％，精轧进行6-8个道次，在轧制过程中形成高密度位错；(5)冷却:开始冷却温度控制在730-780℃，钢板进入层流冷却区域，以25-35℃/s的冷却速度冷却至330-35...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海西，曹喜军，樊利智，曹晓运，
申请(专利权)人：河北敬业中厚板有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13