一种调质高强韧压力容器用钢板及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种调质高强韧压力容器用钢板及其制备方法，按重量份计其成分为：C 0.10～0.15％，Si 0.15～0.35％，Mn 0.60～1.00％，P≤0.010％，S≤0.002％，Ni 0.70～1.00％，Cr 0.40～0.65％，Mo 0.40～0.60％，V 0.03～0.08％，Ti 0.01～0.02％，Als 0.03～0.05％，B 0.0005～0.0030％，其余为Fe和其它不可避免的杂质；连铸坯通加热、轧制、冷却、离线淬火和回火热处理工序得到所述的钢板；钢板的厚度≤50mm，钢板屈服强度≥690MPa，抗拉强度800～900MPa，延伸率≥16％，

【技术实现步骤摘要】
一种调质高强韧压力容器用钢板及其生产方法


[0001]本专利技术涉及一种钢板及其制备方法，具体涉及一种调质高强韧压力容器用钢板及其生产方法。

技术介绍

[0002]目前压力容器设备正向高参数、大型化发展，出于安全性和经济性考虑，压力容器用钢的强韧性要求也随之提高，部分压力容器的储存压力也从早期的12～15MPa提升至20MPa以上。自上世纪六十年代，压力容器用钢已开始向高强度方向发展，美国、德国已相继研制并使用系列屈服强度690MPa级的压力容器用钢，而我国在此领域相对处于落后地位。自GB 150
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89首先将国产低温压力容器用调质高强度钢列入，经过多年的努力，我国压力容器调质高强度钢标准体系逐渐完善，在现已形成的GB 19189中主要有07MnMoVR、07MnNiVDR、07MnNiMoDR、12MnNiVR等系列钢种，但因标准强度级别较低，尚无法与国际先进水平相较。
[0003]公开号为CN101643888A的专利，公开了“一种抗拉强度700MPa级低焊接裂纹敏感性钢及其生产方法”，其公开的钢的化学成分重量百分比为C：0.08～0.12％、Si：0.15～0.40％、Mn：1.00～2.00％、P≤0.015％、S≤0.006％、Ni：0.25～0.55％、Mo：0.15～0.28％、V：0.02～0.10％以及Cu：0.18～0.30％、Cr：0.15～0.30％、Ti：0.008～0.020％、B：0.0007～0.0027％，其余为Fe及不可避免的夹杂，该专利钢板实物仅可满足抗拉强度Rm≥690MPa，
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20℃冲击功≥47J。
[0004]公开号CN104532159A的专利，公开了“一种屈服强度700MPa级调质高强钢及其生产方法”，其公开的钢的化学成分重量百分比为：C:0.06～0.13％，Si：0.10～0.30％，Mn：0.80～1.60％，Cr：0.20～0.70％，Mo：0.10～0.30％，Ni：0～0.30％，Nb：0.010～0.030％，Ti：0.010～0.030％，V：0.010～0.030％，B：0.0005～0.0030％，Al：0.02～0.06％，Ca：0.001～0.004％，N：0.002～0.005％，P≤0.020％，S≤0.010％，O≤0.008％，其余为Fe及不可避免的杂质。该专利钢板实物屈服强度700～850MPa，抗拉强度750～900MPa，但延伸率>14％，
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40℃冲击功>40J，钢板的塑韧性相对处于较低水平。
[0005]公开号CN115418573A的专利，公开了“一种80mm厚调质高强韧压力容器用钢板及其制备方法”，其公开的钢的化学成分重量百分比为：：C 0.10～0.15％，Si 0.15～0.35％，Mn 0.60～1.60％，P≤0.012％，S≤0.005％，Ni 0.70～1.50％，Cr 0.25～0.80％，Mo 0.25～0.80％，V 0.03～0.08％，Ti≤0.030％，Als 0.03～0.05％，B 0.0010～0.0030％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。专利公开的是80mm厚钢板的生产方法，对于≤50mm厚的相对薄规格钢板的生产并不适用。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术存在的钢板塑韧性较低、厚度50mm以下钢板生产工艺不完善的技术问题，本专利技术提供了一种调质高强韧压力容器用钢板及其生产方法。
[0007]本专利技术提供了一种调质高强韧压力容器用钢板，按重量份计其成分为：C0.10～0.15％，Si 0.15～0.35％，Mn 0.60～1.00％，P≤0.010％，S≤0.002％，Ni0.70～1.00％，Cr 0.40～0.65％，Mo 0.40～0.60％，V 0.03～0.08％，Ti 0.01～0.02％，Als 0.03～0.05％，B 0.0005～0.0030％，其余为Fe和其它不可避免的杂质；
[0008]所述钢板厚度≤50mm，钢板的屈服强度≥773MPa，钢板的抗拉强度≥833MPa，钢板的延伸率为16～19％，钢板的
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60℃冲击功≥105J。
[0009]本专利技术还提供了一种调质高强韧压力容器用钢板的生产方法，包括加热、轧制、冷却、离线淬火和回火热处理工序，所述轧制工序中连铸坯压缩比不小于4；所述离线淬火工序中，冷却后钢板再加热温度为880～910℃，在炉时间系数为1.3～1.8min/mm，钢板出炉后淬火至室温；所述回火热处理工序，淬火后钢板再加热温度至640～670℃，在炉时间系数为2.5～3.5min/mm，钢板出炉后空冷至室温。
[0010]所述加热工序中，采用步进式增温的加热方式，预热段温度控制在650℃以下，一加热段温度为750～850℃，二加热段温度为850～950℃，三加热段温度为950～1200℃，均热段温度1160～1200℃，各合金元素全部溶解，总加热时间系数1.0～1.2H，温度均匀性≤15℃。
[0011]所述轧制工序中，采用两阶段控制轧制模式，粗轧阶段开轧温度为1050～1150℃，粗轧道次轧制压下量不小于30mm；精轧阶段的中间坯待温830℃～990℃，待温厚度为2～5倍的成品厚度，精轧末三道次道次压下率不小于10％，末三道次累积压下率不小于25％，终轧温度控制在810～850℃范围内。
[0012]所述冷却工序中，采用ACC冷却方式(加速冷却控制方式)控制冷却，钢板的返红温度为650～690℃。
[0013]本专利技术调质钢的设计成分中各个元素的作用如下：
[0014]C：提高钢板强度最有效的元素，钢中每增加0.1％的碳可使抗拉强度提高70MPa左右，但碳含量的增加会降低塑性和韧性，恶化钢板的焊接性能。碳对焊接热影响区淬硬性和冷裂倾向影响最明显。国内外690MPa级低合金超高强度钢板的碳含量通常控制在0.15％以下，碳含量降低所带来的强度损失通过微合金化和工艺优化来弥补。
[0015]Si：可显著提高钢的强度和硬度，同时增强抗高温氧化能力，但钢中过量的硅也会降低焊接性能，不利于钢板的表面质量。
[0016]Mn：主要通过固溶强化提高钢板强度，同时降低奥氏体转变开始点和结束点，扩大奥氏体相区，抑制奥氏体向铁素体转变。锰含量一般不宜超过2.0％，过高将会导致钢板产生中心偏析、焊接性能差等问题。
[0017]P和S：均属于有害元素，硫在钢中易形成夹杂物与偏析，损害钢板的成形性能；磷易形成严重的偏析带，提高带状组织的级别，导致钢板各向异性增加。因而，磷和硫含量应尽量控制在较低水平。
[0018]Ni：镍提高奥氏体
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铁素体相变时铁素体的形核功，促进粒状贝氏体组织转变；并且镍减少低温时位错运动的摩擦阻力，增加层错能，故提高钢板的低温韧性。根据第一性原理计算结果，Ni元素在基体和晶界处具有较强的抗氢性，同时为了保证厚板的低温韧性。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调质高强韧压力容器用钢板，其特征在于，按重量份计其成分为：C 0.10～0.15％，Si 0.15～0.35％，Mn 0.60～1.00％，P≤0.010％，S≤0.002％，Ni 0.70～1.00％，Cr 0.40～0.65％，Mo 0.40～0.60％，V 0.03～0.08％，Ti 0.01～0.02％，Als 0.03～0.05％，B 0.0005～0.0030％，其余为Fe和其它不可避免的杂质；所述钢板厚度≤50mm。2.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于：所述钢板的屈服强度≥773MPa，钢板的抗拉强度≥833MPa，钢板的延伸率为16～19％，钢板的
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60℃冲击功≥105J。3.一种权利要求1或2所述钢板的生产方法，其特征在于：包括加热、轧制、冷却、离线淬火和回火热处理工序，所述轧制工序中连铸坯压缩比不小于4；所述离线淬火工序中，冷却后钢板再加热温度为880～910℃，在炉时间系数为1.3～1.8min/mm，钢板出炉后淬火至室温；所述回火热处理工序，淬火后钢板再加热温度至640～670℃，在炉时间系数为2.5～3.5min/mm，钢板出炉后空冷至室温。4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于：所述加热工序中，采用步进式增温的加热方式，预热段温度控制在650℃以下，一加热段温度为750～850℃，二加热段温度为850～950...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，崔强，李双权，陈林恒，刘涛，李群生，范会兵，张国信，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司中石化广州工程有限公司，
类型：发明
国别省市：