一种抗氢致开裂性能的345MPa级容器钢板及其制备方法技术

本申请涉及容器钢板领域，尤其涉及一种抗氢致开裂性能的345MPa级容器钢板及其制备方法；所述容器钢板的化学成分以质量分数计包括：C：0.16％～0.22％，Si：0.01％～0.50％，Mn：1％～2％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Al：0.025～0.035％，Ti：0.03％～0.13％，余量为Fe和不可避免杂质元素；通过采用低碳+微合金成分体系，从而消除带状组织，更精准地控制钢板厚度方向的组织均匀性及硬度差，使钢板具备优异的抗氢致开裂性能。抗氢致开裂性能。抗氢致开裂性能。

【技术实现步骤摘要】
一种抗氢致开裂性能的345MPa级容器钢板及其制备方法


[0001]本申请涉及容器钢板领域，尤其涉及一种抗氢致开裂性能的345MPa级容器钢板及其制备方法。

技术介绍

[0002]对于中碳成分体系，且屈服强度为345MPa级别的正火态抗氢致开裂钢板而言，生成的组织类型通常以铁素体+带状珠光体为主；而且，由于强度级别的提升，需要添加的碳含量进一步增加，更易在心部形成偏析，加剧了组织的不均匀性及软硬相硬度差距，极易诱发氢致开裂。
[0003]专利号CN102605242B，公开了一种抗氢致开裂压力容器用钢及其制造方法，针对的是强度级别为屈服强度485MPa级别的抗氢致开裂压力容器用钢；专利CN108368595B公开了抗氢致开裂性优异的压力容器用钢材及其制造方法，针对的是抗拉强度达到500MPa级别以上的压力容器用钢材；专利号CN110088344B公开了具有优异的抗氢致开裂性的压力容器用钢及其制造方法，该专利针对的是焊后热处理之后达到550MPa级别以上的压力容器用钢材。
[0004]由于强度级别较低，可添加的化学元素种类有限，含量也十分受限，导致组织类型的控制难度加大；尤其是当钢板达到一定厚度之后，加剧了氢致裂纹敏感性。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种抗氢致开裂性能的345MPa级容器钢板，以解决低强度级别中容器钢板易发生氢致裂纹的技术问题。
[0006]第一方面，本申请提供了一种抗氢致开裂性能的345MPa级容器钢板，所述容器钢板的化学成分以质量分数计包括：C：0.16％～0.22％，Si：0.01％～0.50％，Mn：1％～2％，P：
[0007]≤0.010％，S：≤0.001％，Al：0.025～0.035％，Ti：0.03％～0.13％，余量为Fe和不可避免杂质元素；
[0008]可选的，所述容器钢板的金相组织包括92％～93％铁素体和7％～8％珠光体，所述铁素体的尺寸为4～30μm。
[0009]可选的，所述铁素体的平均尺寸为12
‑
18μm。
[0010]可选的，所述容器钢板沿厚度方向的硬度差值≤80HV。
[0011]第一方面所述容器钢板的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0012]得到板坯；
[0013]将所述板坯进行第一加热、粗轧、精轧和第一冷却，得到冷却板；
[0014]将所述冷却板进行正火热处理，得到正火态钢板；
[0015]将所述正火态钢板进行第二冷却，得到容器钢板。
[0016]可选的，所述正火热处理包括将所述冷却板进行第二加热至880
‑
950℃，后进行保
温，所述保温的时为50
‑
90min。
[0017]可选的，所述第一加热的保温温度为1100～1200℃，所述第一加热的保温时间为60～75min。
[0018]可选的，所述粗轧的开始温度为1050～1100℃，所述粗轧的结束温度为950～1000℃，所述精轧的开始温度为850～900℃，所述精轧的结束温度为800～830℃，所述第一冷却的速度为20～25℃/s。
[0019]可选的，所述正火热处理的回火温度为880～900℃，所述正火热处理的回火保温时间为65
‑
85min。
[0020]可选的，所述第二冷却包括水冷和空冷；
[0021]所述水冷中，所述正火态钢板从厚度方向包括：第一冷却层，中间冷却层、第二冷却层，所述中间冷却层位于所述第一冷却层和所述第二冷却层之间；
[0022]所述水冷中，所述第一冷却层和所述第二冷却层分别以80℃/s～90℃/s的速度水冷至400℃～450℃；所述中间冷却层以40℃/s～50℃/s的速度水冷至500℃～550℃；
[0023]所述空冷包括：将水冷后的所述正火态钢板用空气冷却的方式冷至室温。
[0024]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0025]本申请实施例提供的345MPa级容器钢板，所述容器钢板的化学成分以质量分数计包括：C：0.16％～0.22％，Si：0.01％～0.50％，Mn：1％～2％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Al：0.025～0.035％，Ti：0.03％～0.13％，余量为Fe和不可避免杂质元素，采用的是经济的中碳、低合金成分体系，无Cu、Ni、Cr、Mo等贵重金属添加，搭配相关工艺，通过采用低碳+微合金成分体系，从而消除带状组织，更精准地控制钢板厚度方向的组织均匀性及硬度差，使钢板具备优异的抗氢致开裂性能。
附图说明
[0026]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请实施例提供的一种一种抗氢致开裂性能的345MPa级容器钢板的制备方法的流程示意图；
[0029]图2为本申请实施例1提供的金相组织图；
[0030]图3为本申请对比例1提供的金相组织图。
具体实施方式
[0031]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0032]本申请提供了一种抗氢致开裂性能的345MPa级容器钢板，所述容器钢板的化学成
分以质量分数计包括：C：0.16％～0.22％，Si：0.01％～0.50％，Mn：1％～2％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Al：0.025～0.035％，Ti：0.03％～0.13％，余量为Fe和不可避免杂质元素。
[0033]本申请中各元素的作用如下：
[0034]C元素是提高强度的手段之一，如果含量过高，会在钢板厚度中心处产生偏析，对抗氢致开裂性能，带来十分不利的影响。但本专利技术中钢板强度级别较低，且为了控制成本，无贵重合金元素添加，因此采用中碳含量，将C含量控制在0.16～0.22％范围内。
[0035]Mn元素可提高钢板强度。如果添加量过多，也极易在钢板厚度处偏析，促进带状组织和硬相的形成，含量增多会增大氢致开裂的倾向，恶化材料的抗腐蚀性能。此外，它还易与S结合形成MnS夹杂物，增大局部氢压，成为氢致裂纹的易发位置。因此，综合考虑，将Mn控制在1
‑
2％范围。
[0036]P和S元素是钢中杂质元素，且易偏析，影响连铸坯内部质量。为了获得优异的抗氢致开本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗氢致开裂性能的345MPa级容器钢板，其特征在于，所述容器钢板的化学成分以质量分数计包括：C：0.16％～0.22％，Si：0.01％～0.50％，Mn：1％～2％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Al：0.025～0.035％，Ti：0.03％～0.13％，余量为Fe和不可避免杂质元素。2.根据权利要求1所述的容器钢板，其特征在于，所述容器钢板的金相组织包括92％～93％铁素体和7％～8％珠光体，所述铁素体的尺寸为4～30μm。3.根据权利要求1所述的容器钢板，其特征在于，所述铁素体的平均尺寸为12
‑
18μm。4.根据权利要求1所述的容器钢板，其特征在于，所述容器钢板沿厚度方向的硬度差值≤80HV。5.一种如权利要求1
‑
4任意一项所述容器钢板的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：得到板坯；将所述板坯进行第一加热、粗轧、精轧和第一冷却，得到冷却板；将所述冷却板进行正火热处理，得到正火态钢板；将所述正火态钢板进行第二冷却，得到容器钢板。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述正火热处理包括将所述冷却板进行第二加热至880
‑
950℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊艳秋，马长文，李少坡，赵新宇，丁文华，张海，李战军，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：