【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容涉及适用于可以用于石油化学制造设备、储罐等的压力容器的钢材，并且更具体地，涉及具有优异的氢致开裂(hydrogen-induced cracking，hic)抗力和低温冲击韧性的钢材，及其制造方法。
技术介绍
1、近来，由于设备尺寸根据使用时间增加而增加，用于诸如能源的开采、生产、运输、储存、精炼和发电的行业的压力容器对极厚钢材的需求增加。钢材需要低碳当量(ceq)以确保焊接部分的结构稳定性。此外，随着包含大量h2s的原油的产量增加，诸如以上的压力容器用钢材需要具有氢致开裂(hic)抗力，并且随着这些结构的使用环境扩展到极寒区，可能同时需要优异的低温冲击韧性。
2、氢致开裂(hic)的原因可能是：当钢材与原油中包含的湿硫化氢接触时发生腐蚀，并且由腐蚀产生的氢原子渗透并扩散到钢材中以在钢材中具有作为夹杂物的分子状态。以这种方式，当氢原子在钢材中分子化时，在形成氢气时可能产生气压。由于这种压力，脆性裂纹可能出现并沿着钢材中的薄弱结构生长，然后可能出现断裂。
3、因此，作为用于改善在硫化氢气氛中使用的钢材的氢致开裂抗力的方法，可以存在添加诸如铜(cu)等的元素的方法、使裂纹容易出现和扩散的硬化组织最小化或控制其形状的方法、控制钢材中的可能充当氢的累积和开裂的起始点的内部缺陷(例如夹杂物、空隙等)的方法、或其他方法。
4、专利文献1提出了通过适当地控制钢材中的空隙形状来增加氢致开裂抗力的方法。具体地，该方法使得在钢材的中心部分中形成的空隙的形状尽可能形成为球形，并且将空隙的长边和短边的长度比
5、同时，随着压力容器用钢材的工作温度降低，冲击韧性可能降低，从而导致稳定性问题。特别地，随着具有相同强度的钢材的厚度增加，其中的结构的韧性可能劣化至更大程度。因此，为了防止即使在低温下冲击韧性的劣化，有必要适当地控制在具有低温环境的区域中应用的压力容器用钢材的组成和显微组织。
6、轧制工艺可以是晶粒细化的代表性方法之一。当在允许再结晶的温度下进行轧制时，利用由轧制力产生的内应力作为驱动力，可以产生新的奥氏体细晶粒。
7、然而，随着钢材的厚度增加，可以通过轧制施加的辊分离力可能受到限制。因此，可能难以通过轧制形成细晶粒，因为其靠近内部结构，尤其是钢材的中心部分。随着温度在ae3或更高下提高，奥氏体的晶粒倾向于在更高的温度和更长的加热时间下生长，并且一些合金元素可能具有抑制奥氏体的晶粒生长的效果。合金元素可能溶解在钢中，并且可能充当晶粒生长的障碍。因此，在利用轧制难以进行晶粒细化的极厚钢材中，为了晶粒细化应考虑这样的合金元素的添加。
8、此外，在淬火和回火(quenching and tempering，qt)材料中，通常通过在轧制和空气冷却之后再加热至奥氏体的单相范围来进行水冷和回火。当再加热期间的温度太高或再加热时间长时，奥氏体的晶粒可能迅速生长，从而使低温冲击韧性劣化。因此，为了解决这个问题，需要可以确保优异的低温冲击韧性的技术。
9、(专利文献1)韩国登记专利第10-2164116号
技术实现思路
1、技术问题
2、本公开内容的一个方面涉及在硫化氢气氛中使用的钢材，并且提供具有优异的氢致开裂抗力和低温冲击韧性的钢材，及其制造方法。
3、本公开内容的目的不限于上述那些。在整个说明书中可以描述本公开内容的另外的问题，并且根据本公开内容的说明书中描述那些，本领域技术人员将不难理解本公开内容的另外的问题。
4、技术方案
5、根据本公开内容的一个方面，具有优异的氢致开裂抗力和低温冲击韧性的钢材按重量计包含：c：0.12％至0.18％、si：0.2％至0.5％、mn：0.8％至1.5％、p：0.015％或更少、s：0.003％或更少、al：0.015％至0.045％、nb：0.005％至0.025％、ni：0.01％至0.5％、mo：0.01％至0.12％、v：0.005％至0.03％、ti：0.003％或更少但不包括0、n：0.002％至0.01％、ca：0.0005％至0.004％、以及剩余部分中的fe和不可避免的杂质，
6、其中钢材中尺寸为10μm或更大的在基于al-o的氧化夹杂物、基于ca-o的氧化夹杂物和基于al-ca-o的氧化夹杂物中的一种或更多种氧化夹杂物的数目为50个或更少/1mm2，以及
7、钢材满足以下[关系式1]和[关系式2]：
8、[关系式1]
9、ceq≤0.45
10、其中ceq＝c+mn/6+(cr+mo+v)/5+(cu+ni)/15，以及c、mn、cr、mo、v、cu和ni为相应组分的量(重量％)。
11、[关系式2]
12、1.2≤ca/s≤4.0
13、其中ca和s为相应组分的量(重量％)。
14、根据本公开内容的另一个方面，制造具有优异的氢致开裂抗力和低温冲击韧性的钢材的方法包括：将钢坯加热至1100℃至1200℃的温度范围，所述钢坯按重量计包含：c：0.12％至0.18％、si：0.2％至0.5％、mn：0.8％至1.5％、p：0.015％或更少、s：0.003％或更少、al：0.015％至0.045％、nb：0.005％至0.025％、ni：0.01％至0.5％、mo：0.01％至0.12％、v：0.005％至0.03％、ti：0.003％或更少但不包括0、n：0.002％至0.01％、ca：0.0005％至0.004％、以及剩余部分中的fe和不可避免的杂质，并且满足以下[关系式1]和[关系式2]；
15、在1050℃或更高的温度下对经加热的钢坯进行粗轧然后在粗轧之后在ar3或更高的温度下进行精热轧以生产热轧钢板；
16、对热轧钢板进行空气冷却；
17、将经空气冷却的热轧钢板再加热至ac3或更高的温度并保持再加热(2.3t+30)分钟或更长(其中t为钢板的厚度(mm))；
18、将经再加热的热轧钢板以0.4℃/秒或更大的冷却速率淬火至室温；以及
19、在600℃至700℃的温度范围内对经冷却的热轧钢板进行回火(3.4t+30)分钟或更长(其中t为钢板的厚度(mm))；
20、[关系式1]
21、ceq≤0.45
22、其中ceq＝c+mn/6+(cr+mo+v)/5+(cu+ni)/15，以及c、mn、cr、mo、v、cu和ni为相应组分的量(重量％)。
23、[关系式2]
24、1.2≤ca/s≤4.0
25、其中ca和s为相应组分的量(重量％)。
26、有益效果
27、根据本公开内容的一个方面，可以提供在淬火本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有优异的氢致开裂抗力和低温冲击韧性的钢材，按重量计包含：
2.根据权利要求1所述的钢材，还包含以下中的至少一者：Cu：0.5％或更少或者Cr：0.35％或更少。
3.根据权利要求1所述的钢材，其中铁素体的分数为70％或更大，珠光体的分数为20％至30％，以及剩余部分为贝氏体(包括0％)。
4.根据权利要求3所述的钢材，其中所述铁素体的平均晶粒尺寸为25μm或更小。
5.根据权利要求1所述的钢材，其中，当在所述钢材的焊接和热处理(PWHT)之后在厚度方向上的t/4点处(其中t为所述钢材的厚度(mm))垂直于轧制方向评估所述钢材时，屈服强度为260MPa或更大，抗拉强度为485MPa或更大，以及在-46℃的温度下的平均夏氏冲击吸收能(CVN，-46℃)值为150J或更大。
6.一种制造具有优异的氢致开裂抗力和低温冲击韧性的钢材的方法，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述钢坯还包含以下中的至少一者：Cu：0.5％或更少或者Cr：0.35％或更少。
8.根据权利要求6或7所述的方法，包
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种具有优异的氢致开裂抗力和低温冲击韧性的钢材，按重量计包含：
2.根据权利要求1所述的钢材，还包含以下中的至少一者：cu：0.5％或更少或者cr：0.35％或更少。
3.根据权利要求1所述的钢材，其中铁素体的分数为70％或更大，珠光体的分数为20％至30％，以及剩余部分为贝氏体(包括0％)。
4.根据权利要求3所述的钢材，其中所述铁素体的平均晶粒尺寸为25μm或更小。
5.根据权利要求1所述的钢材，其中，当在所述钢材的焊接和热处理(pwht)之后在厚度方向上的t/4点处(其中t为所述钢材的厚度...
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