抗氢致开裂性能优异的345MPa级容器钢及其制备方法技术

本发明专利技术特别涉及抗氢致开裂性能优异的345MPa级容器钢及其制备方法，属于钢材制备技术领域，钢的化学成分以质量分数计包括：C：0.02％

345mpa grade vessel steel with excellent hydrogen induced cracking resistance and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
抗氢致开裂性能优异的345MPa级容器钢及其制备方法


[0001]本专利技术属于钢材制备
，特别涉及抗氢致开裂性能优异的345MPa级容器钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，全球能源消耗量增加，导致对天然气、石油等能源的需求量增加。天然气、石油中通常含有较高的H2S气体，储存这些介质的的钢材易发生腐蚀而产生原子态氢，原子氢向钢材内部扩散，在夹杂物或软硬相组织硬度差较大处聚集成氢分子，产生很高的应力，继而引发氢致开裂，导致压力容器失效。
[0003]针对屈服强度为345MPa级别的调质态抗氢致开裂钢板的专利较少，大多都是针对更高强度级别的抗氢致开裂压力容器用钢。例如，中国专利技术专利申请CN102605242B公开了一种抗氢致开裂压力容器用钢及其制造方法，该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；中国专利技术专利申请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，该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；中国专利技术专利申请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。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供抗氢致开裂性能优异的345MPa级容器钢及其制备方法，以填补目前屈服强度为345MPa级别的调质态抗氢致开裂钢板的空白。
[0005]本专利技术实施例提供了一种抗氢致开裂性能优异的345MPa级容器钢，所述钢的化学成分以质量分数计包括：
[0006]C：0.02％
‑
0.04％，Si：0.01％
‑
0.50％，Mn：0.5％
‑
1.2％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Al：0.025％
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0.035％，Nb+Ti：≤0.04％，Cu：0.1％
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0.5％，Cr：0.2％
‑
0.5％，余量为Fe和不可避免杂质元素。
[0007]可选的，所述钢的化学成分以质量分数计包括：
[0008]C：0.025％
‑
0.035％，Si：0.15％
‑
0.35％，Mn：0.7％
‑
1.0％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Al：0.025％
‑
0.035％，Nb+Ti：≤0.04％，Cu：0.2％
‑
0.4％，Cr：0.3％
‑
0.4％，余量为Fe和不可避免杂质元素。
[0009]可选的，所述钢的金相组织以体积分数计包括：85％
‑
90％的铁素体、6％
‑
8％的珠光体和3％
‑
7％的MA岛。
[0010]可选的，所述铁素体的晶粒尺寸为4μm
‑
25μm，所述钢的金相组织的平均晶粒尺寸为13μm
‑
17μm。
[0011]基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供了一种抗氢致开裂性能优异的345MPa级容器钢的制备方法，所述方法包括：
[0012]得到钢坯；
[0013]将所述钢坯进行加热处理，得到加热钢坯；
[0014]将所述加热钢坯进行轧制，后进行第一冷却，得到轧制钢；
[0015]将所述轧制钢进行调质热处理，后进行第二冷却，得到容器钢；
[0016]其中，所述钢坯的化学成分以质量分数计包括：
[0017]C：0.02％
‑
0.04％，Si：0.01％
‑
0.50％，Mn：0.5％
‑
1.2％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Al：0.025％
‑
0.035％，Nb+Ti：≤0.04％，Cu：0.1％
‑
0.5％，Cr：0.2％
‑
0.5％，余量为Fe和不可避免杂质元素。
[0018]可选的，所述加热处理的保温温度为1100℃
‑
1200℃，所述加热处理的保温时间为60min
‑
75min。
[0019]可选的，所述轧制包括粗轧和精轧，所述粗轧的开始温度为800℃
‑
830℃，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℃
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830℃。
[0020]可选的，所述第一冷却的冷却速度为20℃/s
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25℃/s。
[0021]可选的，将所述轧制钢进行调质热处理，后进行第二冷却，得到容器钢，具体包括：
[0022]将所述轧制钢加热至850℃
‑
950℃，并保温30min
‑
70min，后进行淬火；
[0023]将淬火后的所述轧制钢进行回火，后进去第二冷却，得到容器钢，其中，所述回火的温度为480℃
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620℃，所述回火的保温时间为30min
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90min。
[0024]可选的，调质热处理后的所述轧制钢包括两表面冷却层和设于两所述表面冷却层之间的中间冷却层；所述第二冷却包括水冷和空冷，所述水冷中，所述表面冷却层的冷却速度为60℃/s
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80℃/s，所述表面冷却层的终冷温度为200℃
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250℃，所述中间冷却层的冷却速度为30℃/s
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40℃/s，所述中间冷却层的终冷温度为260℃
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300℃；所述空冷具体包括：将水冷后的所述轧制钢冷至室温。
[0025]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0026]本专利技术实施例提供的抗氢致开裂性能优异的345MPa级容器钢，所述钢的化学成分以质量分数计包括：C：0.02％
‑
0.04％，Si：0.01％
‑
0.50％，Mn：0.5％
‑
1.2％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Al：0.025％
‑
0.035％，Nb+Ti：≤0.04％，Cu：0.1％
‑
0.5％，Cr：0.2％
‑
0.5％，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。
[0027]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗氢致开裂性能优异的345MPa级容器钢，其特征在于，所述钢的化学成分以质量分数计包括：C：0.02％
‑
0.04％，Si：0.01％
‑
0.50％，Mn：0.5％
‑
1.2％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Al：0.025％
‑
0.035％，Nb+Ti：≤0.04％，Cu：0.1％
‑
0.5％，Cr：0.2％
‑
0.5％，余量为Fe和不可避免杂质元素。2.根据权利要求1所述的抗氢致开裂性能优异的345MPa级容器钢，其特征在于，所述钢的化学成分以质量分数计包括：C：0.025％
‑
0.035％，Si：0.15％
‑
0.35％，Mn：0.7％
‑
1.0％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Al：0.025％
‑
0.035％，Nb+Ti：≤0.04％，Cu：0.2％
‑
0.4％，Cr：0.3％
‑
0.4％，余量为Fe和不可避免杂质元素。3.根据权利要求1所述的抗氢致开裂性能优异的345MPa级容器钢，其特征在于，所述钢的金相组织以体积分数计包括：85％
‑
90％的铁素体、6％
‑
8％的珠光体和3％
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7％的MA岛。4.根据权利要求3所述的抗氢致开裂性能优异的345MPa级容器钢，其特征在于，所述铁素体的晶粒尺寸为4μm
‑
25μm，所述钢的金相组织的平均晶粒尺寸为13μm
‑
17μm。5.一种抗氢致开裂性能优异的345MPa级容器钢的制备方法，其特征在于，所述方法包括：得到钢坯；将所述钢坯进行加热处理，得到加热钢坯；将所述加热钢坯进行轧制，后进行第一冷却，得到轧制钢；将所述轧制钢进行调质热处理，后进行第二冷却，得到容器钢；其中，所述钢坯的化学成分以质量分数计包括：C：0.02％
‑
0.04％，Si：0.01％
‑
0.50％，Mn：0.5％
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1.2％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Al：0.025％...

【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：