一种薄规格高韧性13MnNiMoR压力容器钢板及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种薄规格高韧性13MnNiMoR压力容器钢板，所述钢板包括的质量百分比的化学成分为：C：0.12～0.15％、Si：0.15～0.50％、Mn：1.20～1.60％、P：≤0.015％、S：≤0.010％、Nb：0.010～0.020％、V：0.04～0.05％，Cr：0.20～0.40％，Ni：0.60～1.0％，Mo：0.20～0.40％，Als：0.17～0.32％，其余为铁和不可避免杂质。还公布了其生产方法。发明专利技术的目的是提供一种生产工艺稳定、性能优良、表面质量和冲击韧性薄规格高韧性13MnNiMoR压力容器钢板及其生产方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
0.30％，H 0.50ppm；O:0.0025％；N：0.0025％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0013]一种薄规格高韧性13MnNiMoR压力容器钢板的生产方法，包括：
[0014]1)、原料条件：
[0015]铁水条件：铁水Si＞0.60％，S＞0.045％，温度小于1250℃不得冶炼；
[0016]2)、转炉出钢温度1630～1650℃，采用单渣工艺冶炼，采用低碳锰铁和硅铝铁合金脱氧合金化，转炉渣层厚度小于50mm；
[0017]2)、钢水进行RH炉处理，RH真空处理时间不少于20分钟，纯脱气时间不少于15分钟，最小真空度80
‑
125Pa，离位氢含量小于等于1.5ppm；
[0018]3)、选用300mm厚的连铸坯,铸坯低倍检验结果要满足轧制该钢种的内控要求：中心偏析≤B类2.0级；中间裂纹≤2.0级；中心疏松≤1.0级；浇铸时过热度控制在15～28℃，换包时中包液位不小于30吨；连铸时采用轻压下，轻压下位置为凝固终端前三、四段，总压下量为8.0mm；连铸时采用电磁搅拌，电磁搅拌位置为4段、5段，电磁搅拌频率为5Hz，电流为380A；结晶器宽侧水量4500L/min,窄侧水量370L/min，结晶器进水温度控制在36
±
2℃，结晶器进水温度控制在38
±
1℃，二冷水温度控制在22～25℃，水质指标要符合工艺要求；采用保护浇注，长水口密封氩气压力控制在≥0.3MPa，流量控制在130～160L/min；中间包浸入水口密封氩气压力0.2Mpa，流量15～20L/min；浇铸时拉速需稳定在0.8m/min；铸坯矫直温度控制在950～1000℃，且铸坯沿宽度方向的温差不得超过50℃做好保护浇注；
[0019]4)、加热工艺：板坯加热时采用三段式加热的步进式加热炉，第一加热段的加热温度1160～1200℃，加热时间40～50分钟；第二加热段的加热温度1200～1260℃，加热时间45～60分钟；总加热时间不少于220分钟；板坯出炉温度1210
‑
1250℃；
[0020]5)、轧制及冷却工艺：板坯加热好之后进行两阶段控制轧制，第一阶段轧制在粗轧机上完成，第一阶段开轧厚度为板坯厚度，第一阶段开轧温度不小于1190℃，第一阶段轧制时设定扭矩为2400kNm，设定压下量为38mm，轧制速度为2.1～3.4m/s，高温延伸阶段的单道次压下率不小于18％，第一阶段终轧温度≥1050℃，第一阶段轧制到第二阶段的开轧厚度为止；第二阶段轧制在精轧机上完成，第二阶段开轧温度为910～940℃，第二阶段的开轧厚度为57～125mm，第二阶段终轧温度为835～865℃，第二阶段轧制时设定扭矩为2200kNm、设定轧制力为85MN、设定压下量为20mm，至少有两道压下率＞13％以上，末道次压下率5％～10％；钢板轧完后进行层流冷却，ACC水温为17～20℃，冷却速度为15～22℃/s，终冷温度为610～650℃，头部遮蔽0
‑
2.0m，尾部遮蔽0
‑
2.5m，边部遮挡0
‑
2.0m，控制钢板返红后整体温度差≤50℃；
[0021]6)、采用正火+回火热处理工艺，正火炉保温温度820～900℃，保温时间＞3分钟，在炉时间45～60min，回火保温温度620～700℃，保温时间＞10分钟，在炉时间60～80min；出炉空冷，平铺冷却到200℃后采用堆垛缓冷，缓冷时间大于6小时。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0023](1)钢板厚度为10mm
‑
40mm；
[0024](2)对钢板进行适度的合金化，在保证钢板性能的前提下降低了合金成本；
[0025](3)轧制过程采用正火+回火工艺保证钢板轧态组织为F+P+B；
[0026](4)合适的调质工艺，促进钢板具有良好的强韧力学性能。
[0027]本专利技术的突出优点是基于正火+回火处理工艺，稳定生产10mm
‑
40mm高韧性钢板。
经实际生产并检验，其力学性能优异，各实施例的钢板强度符合标准要求，延伸率大于22％，钢板0℃冲击功可达150J以上。
附图说明
[0028]下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。
[0029]图1、图2分别为本专利技术实施例3厚度1/4位置和近表面的正火+回火态的金相照片。
具体实施方式
[0030]以下结合实施例对本专利技术作进一步的描述。
[0031]实施例1
[0032]将冶炼、连铸后的拟轧制的板坯放入加热炉，加热时间为260分钟，均热时间为45分钟。板坯的化学成分的质量百分含量为：C 0.14％、Si 0.31％、Mn 1.49％、P 0.016％、S 0.002％、Als 0.024％、Nb 0.018％、V 0.045％、Cr 0.25％，Mo 0.25％，Ni 0.82％，H 0.6ppm；O:0.0030％；N：0.0040％；余量为Fe和不可避免的杂质。轧制成厚度为10mm的钢板，详细的轧制及热处理工艺见表1，其力学性能见表2。
[0033]实施例2
[0034]将冶炼、连铸后的拟轧制的板坯放入加热炉，加热时间为250分钟，均热时间为40分钟。板坯的化学成分的质量百分含量为：C 0.12％、Si 0.28％、Mn 1.50％、P 0.010％、S 0.003％、Als 0.027％、Nb 0.020％、V 0.045％、Cr 0.30％、Ni 0.92％、Mo 0.30％、H 0.5ppm、O:0.0025％、N：0.0038％，余量为Fe和不可避免的杂质。轧制成厚度为20mm的钢板，详细的轧制及热处理工艺见表1，其力学性能见表2。
[0035]实施例3
[0036]将冶炼、连铸后的拟轧制的板坯放入加热炉，加热时间300分钟，均热时间为50分钟。板坯的化学成分的质量百分含量为：C 0.12％、Si 0.34％、Mn 1.55％、P 0.015％、S 0.005％、Als 0.020％、Nb 0.020％、V 0.045％、Cr 0.32％、Ni 0.89％、Mo 0.28％，H 0.9ppm；O:0.0035％；N：0.0045％余量为Fe和不可避免的杂质。轧制成厚度为30mm的钢板，详细的轧制及热处理工艺见表1，其力学性能见表2。
[0037]实施例4
[0038]将冶炼、连铸后的拟轧制的板坯放入加热炉，加热时间280分钟，均热时间为50分钟。板坯的化学成分的质量百分含量为：C 0.12％、Si 0.25％、Mn 1.52％、P 0.008％、S 0.003％、Als 0.030％、Nb 0.015％、V 0.45％、Cr 0.30％、Mo 0.30％，H 0.50ppm；O:0.0025％；N：0.0025％，余量为Fe和不可避免的杂质。轧制成厚度为40mm的钢板，详细的轧制及热处理工艺见表1，其力学性能见表2。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄规格高韧性13MnNiMoR压力容器钢板，其特征在于：所述钢板包括的质量百分比的化学成分为：C：0.12～0.15％、Si：0.15～0.50％、Mn：1.20～1.60％、P：≤0.015％、S：≤0.010％、Nb：0.010～0.020％、V：0.04～0.05％，Cr：0.20～0.40％，Ni：0.60～1.0％，Mo：0.20～0.40％，Als：0.17～0.32％，H≤1.7ppm；O:≤0.0040％；N：≤0.0060％；其余为铁和不可避免杂质。2.根据权利要求1所述的薄规格高韧性13MnNiMoR压力容器钢板，其特征在于：所述钢板包括的质量百分比的化学成分为：C 0.14％、Si 0.31％、Mn 1.49％、P 0.016％、S 0.002％、Als 0.024％、Nb 0.018％、V 0.045％、Cr 0.25％，Mo 0.25％，Ni 0.82％，H 0.6ppm；O:0.0030％；N：0.0040％；余量为Fe和不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的薄规格高韧性13MnNiMoR压力容器钢板，其特征在于：所述钢板包括的质量百分比的化学成分为：C 0.12％、Si 0.28％、Mn 1.50％、P 0.010％、S 0.003％、Als 0.027％、Nb 0.020％、V 0.045％、Cr 0.30％、Ni 0.92％、Mo 0.30％、H 0.5ppm、O:0.0025％、N：0.0038％，余量为Fe和不可避免的杂质。4.根据权利要求1所述的薄规格高韧性13MnNiMoR压力容器钢板，其特征在于：所述钢板包括的质量百分比的化学成分为：C 0.12％、Si 0.34％、Mn 1.55％、P 0.015％、S 0.005％、Als 0.020％、Nb 0.020％、V 0.045％、Cr 0.32％、Ni 0.89％、Mo 0.28％，H 0.9ppm；O:0.0035％；N：0.0045％余量为Fe和不可避免的杂质。5.根据权利要求1所述的薄规格高韧性13MnNiMoR压力容器钢板，其特征在于：所述钢板包括的质量百分比的化学成分为：C 0.12％、Si 0.25％、Mn 1.52％、P 0.008％、S 0.003％、Als 0.030％、Nb 0.015％、V 0.45％、Cr 0.30％、Mo 0.30％，H 0.50ppm；O:0.0025％；N：0.0025％，余量为Fe和不可避免的杂质。6.根据权利要求1
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5任一项所述的薄规格高韧性13MnNiMoR压力容器钢板的生产方法，其特征在于：包括：1)、原料条件：铁水条件：铁水Si＞0.60％，S＞0.045％，温度小于1250℃不得冶炼；2)、转炉出钢温度1630～1650℃，采用单渣工艺冶炼，采用低碳锰铁和硅铝铁合金脱氧合金化，转炉渣层厚度小于50mm；2)、钢水进行RH炉处理，RH真空处理时...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙长玉，薛越，李浩，高军，张军，杜智俊，刘秀英，
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：