一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢生产方法技术

本发明专利技术公开了一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6‑3容器钢生产方法，涉及钢铁冶炼技术领域，根据EN 10028‑4标准及性能协议标准，通过低碳+低锰+0.60%Ni+0.035%Nb+0.03%V且碳当量Ceq≤0.43%的合金化成份设计，采用铸坯生产并配合合理的控轧工艺、淬火+回火工艺生产出超低温高心部冲击大厚度13MnNi6‑3容器钢，解决了超低温高心部冲击韧性昂贵成分设计的复杂问题。生产工序简单、快捷交付，成本低廉，为石化容器制造标志型高端产品，高强度、超低温高心部冲击韧性、高焊接性能特定的超低温容器用钢研制开发对适用性广的超低温容器钢市场开发具有指标性引领意义。

A production method of 13mnni6-3 container steel with large thickness impacted by ultra-low temperature and high core

【技术实现步骤摘要】
一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢生产方法
本专利技术涉及钢铁冶炼
，特别是涉及一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢生产方法。
技术介绍
根据国家对绿色、环保、清洁能源的要求，石油化工、煤化工、LPG储罐行业得到迅速发展。随着国民经济的快速发展和低温技术的普及，液氮、液氧、液氩、液氢等液化天然气低温液体广泛应用，各行各业对贮存和输送低温液体的低温容器的需求不断增长。低温容器具有体积小、储存运输方便等特点，但低温液体一般都具有易燃易爆、低温特性和易膨胀扩散性，其使用温度一般较低，对低温合金钢的强度、韧性和厚度规格的要求也越来越高。一种铸坯生产超低温高强度13MnNi6-3容器钢已成为石油和液化气体超低温容器设备制造的重要金属材料，由于液化气体储罐用钢服役条件苛刻，这对钢板性能要求尤其是冲击温度要求非常低，因所装能源介质液化温度低，在运输过程需要有很高的冲击韧性，随着中俄能源合作广泛，市场需求大。国内很多钢厂均在研究低成本的高强度高韧性低温容器钢生产工艺，但对于铸坯生产的-80℃超低温且达到80mm厚度13MnNi6-3容器钢板具有高心部冲击韧性生产制造方法目前尚未见报道。已公布的专利文献内容中产品在实际工程应用更是微乎其微。公开号为CN104451386B的一种低屈强比石油储备罐体用610MPa高强度钢板及其制造方法，通过合理的工艺设计，其成分设计中添加了Mo+Ni贵金属以及Nb、Ti、V微合金组合设计，轧制采用在线淬火+离线回火工艺，成本较高，同时描述了10-40mm厚度钢板试样通过设计的生产工艺得到合理的性能，但主要介绍生产工艺得到的性能中，冲击温度没有公布。公开号为CN103056484A的一种低温合金钢板的手工电弧焊焊接工艺，采用合理的成分设计，生产38mm厚度钢板，且得到较高的强韧性性能，但未公布母材具体的成分设计，力学性能中，只公布了-60℃低温冲击能够达到≥190J冲击性能，钢板厚度只到38mm且冲击温度只到了-60℃。
技术实现思路
本专利技术针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢生产方法，考虑到超低温13MnNi6-3容器钢需要有-80℃超低温高心部冲击性能，还要求有良好的焊接性能，所有的要求均要易于生产且成本较低。为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢生产方法，化学成分及质量百分比如下：化学成分及质量百分比如下：C：0.10％～0.12％，Si：0.25％～0.40％，Mn：1.50％～1.60％，P≤0.010％，S≤0.003％，Ni：0.55％～0.65％，Nb：0.030％～0.040％，V：0.025％～0.035％，Alt：0.020％～0.050％，H≤0.0002％，N≤0.0050％，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43％，余量为Fe及不可避免的杂质；包括铁水脱硫预处理→转炉冶炼→LF+RH精炼→连铸→铸坯堆垛缓冷→铸坯检验→铸坯判定→铸坯验收→铸坯加热→除鳞→控轧→探伤→抛丸→淬火+回火→矫直→切割、取样→喷印标识→检验→入库，其中：出炉轧制工艺：出钢温度1180～1200℃，坯料在炉时间234～286min，二阶段开轧温度850～870℃，待温坯厚度控制在成品钢板厚度的2倍以上，二阶段终轧温度840～860℃；热处理工艺：淬火温度870～890℃，在炉时间以1.8±0.1min/mm计，回火温度640～660℃，在炉时间以3.0±0.1min/mm计。技术效果：根据EN10028-4标准及性能协议标准，通过低碳+低锰+0.60％Ni+0.035％Nb+0.03％V且碳当量Ceq≤0.43％的合金化成份设计，采用铸坯生产并配合合理的控轧工艺、淬火+回火工艺生产出超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢，解决了超低温高心部冲击韧性昂贵成分设计的复杂问题。生产工序简单、快捷交付，成本低廉，为石化容器制造标志型高端产品，高强度、超低温高心部冲击韧性、高焊接性能特定的超低温容器用钢研制开发对适用性广的超低温容器钢市场开发具有指标性引领意义。本专利技术进一步限定的技术方案是：前所述的一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢生产方法，采用260mm厚度铸坯轧成80mm厚度钢板。前所述的一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢生产方法，化学成分及质量百分比如下：C：0.10％～0.12％，Si：0.25％～0.35％，Mn：1.50％～1.60％，P≤0.008％，S≤0.001％，Ni：0.55％～0.65％，Nb：0.030％～0.040％，V：0.025％～0.035％，Alt：0.020％～0.050％，H≤0.00015％，N≤0.0040％，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43％，余量为Fe及不可避免的杂质。前所述的一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢生产方法，化学成分及质量百分比如下：C：0.10％～0.12％，Si：0.25％～0.40％，Mn：1.50％～1.55％，P≤0.010％，S≤0.003％，Ni：0.55％～0.60％，Nb：0.035％～0.038％，V：0.025％～0.028％，Alt：0.020％～0.050％，H≤0.0002％，N≤0.0050％，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43％，余量为Fe及不可避免的杂质。前所述的一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢生产方法，化学成分及质量百分比如下：化学成分及质量百分比如下：C：0.10％，Si：0.25％，Mn：1.50％，P：0.010％，S：0.001％，Ni：0.58％，Nb：0.030％，V：0.025％，Ti：0.0033％，Alt：0.023％，H：0.000165％，N：0.0045％，Ceq＝0.394％，余量为Fe及不可避免的杂质；出炉轧制工艺：加热段温度1220～1240℃，均热温度1200℃，出钢温度1180℃，坯料在炉时间286min，均热段时间60min，精轧开轧温度870℃，待温坯厚度160mm，二阶段终轧温度860℃；热处理工艺：淬火温度880℃，在炉时间140min，辊速0.030m/s，回火温度650℃，在炉时间243min。前所述的一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢生产方法，化学成分及质量百分比如下：化学成分及质量百分比如下：C：0.11％，Si：0.30％，Mn：1.55％，P：0.008％，S：0.003％，Ni：0.55％，Nb：0.035％，V：0.030％，Ti：0.0035％，Alt：0.020％，H：0.00018％，N：0.0050％，Ceq＝0.411％，余量为Fe及不可避免的杂质；出炉轧制工艺：加热段温度1220～1240℃，均热温度121本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢生产方法，其特征在于：/n化学成分及质量百分比如下：化学成分及质量百分比如下：C：0.10%～0.12%，Si：0.25%～0.40%，Mn：1.50%～1.60%，P≤0.010%，S≤0.003%，Ni：0.55%～0.65%，Nb：0.030%～0.040%，V：0.025%～0.035%，Alt：0.020%～0.050%，H≤0.0002%，N≤0.0050%，Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43%，余量为Fe及不可避免的杂质；/n包括铁水脱硫预处理→转炉冶炼→LF+RH精炼→连铸→铸坯堆垛缓冷→铸坯检验→铸坯判定→铸坯验收→铸坯加热→除鳞→控轧→探伤→抛丸→淬火+回火→矫直→切割、取样→喷印标识→检验→入库，其中：/n出炉轧制工艺：出钢温度1180～1200℃，坯料在炉时间234～286min，二阶段开轧温度850～870℃，待温坯厚度控制在成品钢板厚度的2倍以上，二阶段终轧温度840～860℃；/n热处理工艺：淬火温度870～890℃，在炉时间以1.8±0.1min/mm计，回火温度640～660℃，在炉时间以3.0±0.1min/mm计。/n...

【技术特征摘要】
1.一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢生产方法，其特征在于：
化学成分及质量百分比如下：化学成分及质量百分比如下：C：0.10%～0.12%，Si：0.25%～0.40%，Mn：1.50%～1.60%，P≤0.010%，S≤0.003%，Ni：0.55%～0.65%，Nb：0.030%～0.040%，V：0.025%～0.035%，Alt：0.020%～0.050%，H≤0.0002%，N≤0.0050%，Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43%，余量为Fe及不可避免的杂质；
包括铁水脱硫预处理→转炉冶炼→LF+RH精炼→连铸→铸坯堆垛缓冷→铸坯检验→铸坯判定→铸坯验收→铸坯加热→除鳞→控轧→探伤→抛丸→淬火+回火→矫直→切割、取样→喷印标识→检验→入库，其中：
出炉轧制工艺：出钢温度1180～1200℃，坯料在炉时间234～286min，二阶段开轧温度850～870℃，待温坯厚度控制在成品钢板厚度的2倍以上，二阶段终轧温度840～860℃；
热处理工艺：淬火温度870～890℃，在炉时间以1.8±0.1min/mm计，回火温度640～660℃，在炉时间以3.0±0.1min/mm计。


2.根据权利要求1所述的一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢生产方法，其特征在于：采用260mm厚度铸坯轧成80mm厚度钢板。


3.根据权利要求2所述的一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢生产方法，其特征在于：化学成分及质量百分比如下：C：0.10%～0.12%，Si：0.25%～0.35%，Mn：1.50%～1.60%，P≤0.008%，S≤0.001%，Ni：0.55%～0.65%，Nb：0.030%～0.040%，V：0.025%～0.035%，Alt：0.020%～0.050%，H≤0.00015%，N≤0.0040%，Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43%，余量为Fe及不可避免的杂质。


4.根据权利要求2所述的一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢生产方法，其特征在于：化学成分及质量百分比如下：C：0.10%～0.12%，Si：0.25%～0.40%，Mn：1.50%～1.55%，P≤0.010%，S≤0.003%，Ni：0.55%～0.60%，Nb：0.035%～0.038%，V：0.025%～0.028%，Alt：0.020%～0.050%，H≤0.0002%，N≤0.0050%，Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43%，余量为Fe及不可避免的杂质。


5.根据权利要求2所述的一种超低温高心部冲击大厚度13MnNi6-3容器钢生产方法，其特征在于：
化学成分及质量百分比如下：化学成分及质量百分比如下：C：0.10%，Si：0.25%，Mn：1.50%，P：0.010%，S：0.001%，Ni：0.58%，Nb：0.030%，V：0.025%，Ti：0.0033%，Alt：0.023%，H：0.000165%，N：0.0045%...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建平，张丙军，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32