一种耐低温风电法兰用钢及其轧制方法技术

本发明专利技术公开了一种耐低温风电法兰用钢及其轧制方法，提供的耐低温风电法兰用钢的化学成分按质量百分比计包括：C 0.15～0.20％、Si 0.15～0.35％、Mn 1.25～1.50％、P≤0.020％、S≤0.015％、Al≤0.020

【技术实现步骤摘要】
一种耐低温风电法兰用钢及其轧制方法


[0001]本专利技术属于轧钢
，具体涉及一种耐低温风电法兰用钢及其轧制方法。

技术介绍

[0002]随着风力发电的迅猛增长，市场对风电塔筒的需求量也愈来愈大，而对风电塔筒关键连接件-塔筒法兰的重要性也越来越得到重视。
[0003]风电塔筒法兰是风电塔筒的关键连接件、支撑件和受力件，是风力发电设备的重要部件，对生产制造有很严格的要求。主要原因是法兰要在野外可靠使用20年以上，经受各种极恶劣天气和复杂的风力交变载荷，长期承受着拉伸、弯曲及剪切等作用力，如果产品没有优越的抗低温冲击性能，企业没有稳定的质量保证能力是很难想象，都将给风电机组长期稳定的运行带来难以预料的灾难。
[0004]在复杂低温条件下工作的风电法兰用钢要求具有较高的强度、高的低温冲击韧性、良好的表面质量、内部质量和优良的成型性能，尤其是低温冲击性能需要进一步提高。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题一个或多个，本专利技术一个方面提供一种耐低温风电法兰用钢，其化学成分按质量百分比计包括：C 0.15～0.20％、Si 0.15～0.35％、Mn 1.25～1.50％、P≤0.020％、S≤0.015％、Al≤0.020-0.050％、Cr≤0.30％、Cu≤0.30％、Ni≤0.30％、[H]≤2.0ppm、[O]≤20ppm、[N]≤120ppm、Al/N≥2、CE≤0.43，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0006]上述耐低温风电法兰用钢的化学成分按质量百分比计包括：C 0.17～0.19％、Si 0.20～0.30％、Mn 1.30～1.40％、P≤0.020％、S≤0.015％、Al 0.025-0.035％、Cr≤0.25％、Cu≤0.25％、Ni≤0.20％、[H]≤2.0ppm、[O]≤20ppm、[N]≤120ppm、Al/N≥2、CE≤0.43，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0007]本专利技术另一方面提供了上述的耐低温风电法兰用钢的轧制方法，其包括以下工艺步骤：铸坯加热—高压水除磷—Ф850开坯机—Ф700mm
×
3+Ф550mm
×
4连轧机组轧制；其中：
[0008]铸坯加热工艺步骤中，预热段≤850℃，加热一段1080～1180℃，加热二段1120～1220℃，均热段1130～1220℃，加热段采用缓慢加热，禁止过烧或者过热，保证连铸坯内外温度均匀；
[0009]在Ф850开坯机和Ф700mm
×
3+Ф550mm
×
4连轧机组轧制工艺步骤中，Ф850开坯机开轧温度控制在1050～1180℃，Ф700mm轧机开轧温度控制在930～1150℃，终轧温度控制在≥850℃以上，入缓冷坑温度控制在520～600℃。
[0010]基于以上技术方案提供的耐低温风电法兰用钢的轧制方法获得了力学性能优良的耐低温风电法兰用钢，实施例结果表明，该耐低温风电法兰用钢的力学性能满足：屈服强度Rp0.2≥360MPa，抗拉强度：512～540MPa，延伸率A≥30.5％，Z≥33.0％，均满足技术协议
要求。制备得到的热轧态耐低温风电法兰用钢的低温冲击韧性满足(-50℃)：≥68J，相对于现有技术的风电法兰用钢，具有更加优良的耐低温韧性，能够有效保证风电机组长期稳定运行。
具体实施方式
[0011]本专利技术旨在提供一种耐低温风电法兰用钢及其轧制方法，以获得具有优良力学性能，尤其是优良耐低温冲击韧性的风电法兰用钢。
[0012]提供的耐低温风电法兰用钢的化学成份按质量百分比计包括：C 0.15～0.20％、Si 0.15～0.35％、Mn 1.25～1.50％、P≤0.020％、S≤0.015％、Al≤0.020-0.050％、Cr≤0.30％、Cu≤0.30％、Ni≤0.30％、[H]≤2.0ppm、[O]≤20ppm、[N]≤120ppm、Al/N≥2、CE≤0.43，其余为Fe和不可避免的杂质；在一个优选实施方式中，该耐低温风电法兰用钢的化学成份按质量百分比计包括：C 0.17～0.19％、Si 0.20～0.30％、Mn 1.30～1.40％、P≤0.020％、S≤0.015％、Al 0.025-0.035％、Cr≤0.25％、Cu≤0.25％、Ni≤0.20％、[H]≤2.0ppm、[O]≤20ppm、[N]≤120ppm、Al/N≥2、CE≤0.43，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0013]提供的耐低温风电法兰用钢的生产方法包括以下工艺步骤：
[0014]连铸坯生产工艺：高炉铁水—铁水预处理—转炉顶底复吹冶炼—LF炉外精炼—VD真空处理—连铸；该工艺步骤可以按照常规生产风电法兰用钢工艺步骤进行；
[0015]轧制工艺：铸坯加热—高压水除磷—Ф850开坯机—Ф700mm
×
3+Ф550mm
×
4连轧机组轧制—锯切(取样)—堆垛(冷却、热收集)—检查—修磨—打捆—入库—发货；
[0016]其中为保证连铸坯成品成分满足用户要求的前提下，确定合理的连铸坯规格：耐低温风电法兰热轧圆钢规格为Φ100mm—Φ200mm，采用的连铸坯型Φ270mm-Φ430mm、280*380mm、320*415mm；
[0017]铸坯加热工艺步骤中，根据连铸坯不同规格确定不同的加热制度，预热段≤850℃，加热一段1080～1180℃，加热二段1120～1220℃，均热段1130～1220℃，加热段采用缓慢加热，禁止过烧或者过热，保证连铸坯内外温度均匀；
[0018]Ф850开坯机和Ф700mm
×
3+Ф550mm
×
4连轧机组轧制工艺步骤中：Ф850开坯机开轧温度控制在1050～1180℃，Ф700mm轧机开轧温度控制在930～1150℃，终轧温度控制在≥850℃以上，入缓冷坑温度控制在520～600℃；
[0019]最后根据技术协议要求，对其热轧圆钢进行热轧态性能检验，相关性能按照检验填入质保书。
[0020]以下通过具体实施例详细说明本专利技术的内容，实施例旨在有助于理解本专利技术，而不在于限制本专利技术的内容。
[0021]根据下表1所列的实施例1-实施例3的化学成分，按照以上提供的方法生产法兰用钢。
[0022]表1：实施例1-3的法兰用钢的化学成分及含量(％)
[0023]实施例CSiMnPSNiAlAl/NCuCr实施例10.170.201.400.0150.0090.200.0252.20.230.20实施例20.180.301.360.0160.0100.200.0352.10.220.21实施例30.190.241.300.0120.0080.190.0292.10.220.23
[0024]1)铸坯加热工艺
[0025]连铸坯根据不同规格根据热力学公式确定合理的加热时间和加热速度，如下表2所示。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐低温风电法兰用钢，其特征在于，所述耐低温风电法兰用钢的化学成分按质量百分比计包括：C 0.15～0.20％、Si 0.15～0.35％、Mn 1.25～1.50％、P≤0.020％、S≤0.015％、Al≤0.020-0.050％、Cr≤0.30％、Cu≤0.30％、Ni≤0.30％、[H]≤2.0ppm、[O]≤20ppm、[N]≤120ppm、Al/N≥2、CE≤0.43，其余为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的耐低温风电法兰用钢，其特征在于，所述耐低温风电法兰用钢的化学成分按质量百分比计包括：C 0.17～0.19％、Si 0.20～0.30％、Mn 1.30～1.40％、P≤0.020％、S≤0.015％、Al 0.025-0.035％、Cr≤0.25％、Cu≤0.25％、Ni≤0.20％、[H]≤2.0ppm、[O]≤20ppm、[N]≤120...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙睿哲，周彦，姜琛，高海冬，宋振东，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：