本发明专利技术属于钢铁生产领域，具体涉及一种汽车CNG气瓶钢及其生产方法。本发明专利技术所要解决的技术问题是提供一种汽车CNG气瓶钢，改善汽车CNG气瓶钢的质量及钢的综合力学性能。本发明专利技术汽车CNG气瓶钢，其重量百分比组分为：C?0.30～0.35％、Si?0.15～0.35％、0.60＜％Mn＜0.80％、0.90％＜Cr＜1.05％、Mo?0.15～0.22％、Al?0.02～0.04％、P≤0.015％、S≤0.015％、P+S≤0.020％、Ni≤0.2％、Cu≤0.15％、Sn≤0.015％、As≤0.015％、H≤0.0002％、N≤0.009％、T[O]≤0.0020％，余量为铁。本发明专利技术钢种只需通过简单的1次调质热处理后，就能获得很好的、稳定的综合机械性能，减少了多次热处理的工序，可用于生产汽车CNG气瓶。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁生产领域，具体涉及一种汽车CNG气瓶刚及其生产方法。
技术介绍
随着世界石油资源的日渐匮乏及燃油汽车尾气对环境的污染日益加剧，以电力、 天然气、氢气、太阳能等为清洁能源的汽车得到了快速的发展。天然气因其储量丰富，尾气排放总量是汽油的1/5，污染低，在全世界得到了广泛的应用。天然气作为汽车燃料有两种方式，一是采用压缩天燃气作燃料的CNG汽车，二是采用液化天燃气作燃料的LNG汽车。目前天然气汽车(NGV)基本上是以发展CNG汽车为主，CNG气瓶长期固定安装在汽车上用于盛装压缩天然气燃料，广泛用于各大中城市的出租车、公交车、环卫车等，生产用材料主要有钢质、铝质和塑料，但目前主要以钢质为主。CNG气瓶的服役条件恶劣，其基准工作压力达 20Mpa以上，在-50 80°C温度区间工作，频繁充装天然气及移动，行路中经常受到水、盐、 酸、碱、溶剂、油、脂、电池酸、H2S及排放的废气等的侵蚀。因此，CNG气瓶的最基本的要求是安全可靠，其次是使用方便、容量大、质量轻、耐腐蚀及疲劳寿命长。第三，为提高汽车的行驶里程，CNG钢瓶朝着高强度、高韧性、轻型化及大容量方向发展。采用常规工艺生产的CNG气瓶钢，钢的P、S有害元素含量较高，钢的强度高，但是塑性、冲击性能偏低，尤其是低温冲击性能，有时需要2次以上热处理才能达到要求。另外， 非金属夹杂含量高，气瓶容易产生腐蚀疲劳而缩短使用寿命。GB24160《钢内胆环向缠绕玻璃纤维复合材料车用压缩天然气气瓶》规定 CNG气瓶应采用优质铬钼钢制造，钢的化学成分为C彡0. 37%, SiO. 15% -0. 37%, Mn 0. 40 % -0. 90 %、CrO. 80 % -1. 20 %, Mo 0. 15 % -0. 35 %, P ^ 0. 020 %, S ^ 0. 020 %、 P+S ^ 0. 030% ,Cu ^ 0. 20%。该标准是根据CNG汽车的不同使用要求确定的成分，范围较宽，实际生产中既要保证钢的强度，又要保证钢的冲击性能尤其是低温冲击韧性，控制起来较难。要提高CNG钢瓶强度和低温冲击韧性，一方面要保证钢中C、Si、Mn、Cr、Mo有一定的含量，另一方面降低P、S含量，提高钢的洁净度。《现代冶金》杂志(2009年4月，第37卷第2期，第17_20页)报道了轧制气瓶用 34CrMo4连铸坯生产实践，该文章只介绍了钢坯质量控制，P、S及夹杂控制，未对C、Si、Mn、 Cr、Mo的控制进行介绍，调质处理钢的平均抗拉强度1050兆帕，平均伸长率为14. 0%，平均常温冲击功为100焦耳，其缺陷是轧制后的钢坯需入坑缓冷，且未对钢的低温冲击性能进行研究。《燃气与热力》杂志(2008年4月，第观卷第4期，第25_27页)报道了车用CNG 钢瓶产生裂纹的原因及预防措施，主要介绍了汽车CNG钢瓶产生破坏的原因及如何进行预防的技术措施，未涉及钢材成分、性能等方面的问题。《国外钢管》杂志(2000年6月，第四卷第3期，第49-50页)报道了高强钢制轻型高压气瓶的使用性能与制作，其钢种为38CrNi3MoVA，其中Cr为1. 30%左右、Mn为0. 40% 左右、Mo为0. 40%左右，且还含有0. 15%以上的钒，该钢具有较高的高温强度，使用温度一般在从一 50°C到+200°C、工作压力高达40MPa。该钢主要通过加入较高的Mo、Ni、V等合金元素来提高力学性能，主要用于航空、航天及其它特殊行业。《汽车工艺与材料》杂志(2002年，第8/9期，第50_52页)报道了燃气汽车气瓶用钢的力学性能研究，主要介绍热处理工艺对钢力学性能的影响。其特点是通过调整热处理工艺改善气瓶钢的力学性能，但是其提高幅度是有限的，要受到钢的化学成分、洁净度等的影响。CN101818309A公开了一种气瓶钢及其制造方法，气瓶钢的成分为C 0. 32-0. 36%、SiO. 20-0. 35 %、Mn 0. 70-0. 90%, Cr 0. 90-1. 10%, Mo 0. 40-0. 50%, Ti 0. 01-0. 03%,P彡0. 015%,S彡0. 010%,0彡0. 0020%，其余为Fe。制造方法包括下述步骤(1)在EBT电炉中冶炼预处理铁水；(2)进LF炉前喂Al线，精炼时造弱电石渣进行还原，根据成份要求微调钢液成份；(3) VD真空脱气将钢包吊入真空罐进行真空脱气，并喂Al 线、喂Si-Ca线；(4)浇注成钢锭；(5)将钢锭加热到1200士20°C ;(6)轧制成钢坯；(7)将钢坯堆冷到室温；(8)钢坯精整将钢坯修磨，确保钢坯表面无裂纹缺陷。用本专利技术制的气瓶钢，抗拉强度Rm达1120-1250MPa，并且断后延伸率A达14 18%。该专利公布的钢的Mo 含量很高，且该专利技术还加入了 0. 01-0. 03%的Ti及采用电炉冶炼，工艺复杂，生产效率低、 成本高。CN101670388公开的是一种车用缠绕气瓶用冷拔无缝钢管制造工艺，该工艺步骤为热扩1.检验热轧原料钢管，2.内壁喷涂石墨，3.调整热扩机工艺参数，4.选定芯头尺寸，5.热扩，6.清理钢管内壁石墨，7.检验热扩管；冷拔1.热扩原料钢管投料，2.酸洗，3.磷化，4.皂化，5.冷拔，6.检验成品管，7.超声波探伤。本专利技术的有益效果按照该工艺制造的规格Φ325Χ4. 8mm的冷拔无缝钢管组织更加致密，性能更加优良，几何尺寸精度更高，可进一步提高气瓶的容重比。CN101670389公开的是车用压缩天然气环向缠绕气瓶用冷拔无缝钢管制造工艺， 该工艺步骤为热扩1.检验热轧原料钢管，2.内壁喷涂石墨，3.调整热扩机工艺参数，4.选定芯头尺寸，5.热扩，6.清理钢管内壁石墨，7.检验热扩管；冷拔1.热扩原料钢管投料，2.酸洗，3.磷化，4.皂化，5.冷拔，6.检验成品管。本专利技术的有益效果按照该工艺制造的规格Φ356Χ5. 5mm的冷拔无缝钢管组织更加致密，性能更加优良，几何尺寸精度更高，可进一步提高气瓶的容重比。CN101670513公开的仍然是车用缠绕气瓶用冷拔无缝钢管的制造工艺，该工艺步骤为热扩1.检验热轧原料钢管，2.内壁喷涂石墨，3.调整热扩机工艺参数，4.选定芯头尺寸Φ405πιπι，5.热扩，6.清理钢管内壁石墨，7.检验热扩管；冷拔1.热扩原料钢管投料，2.酸洗，3.磷化，4.第一道钢管皂化，5.第二道钢管冷拔，6.检验成品管，7.超声波探伤。本专利技术的有益效果按照该工艺制造的规格Φ406Χ6. 3mm的冷拔无缝钢管组织更加致密，性能更加优良，几何尺寸精度更高，可进一步提高气瓶的容重比。CN101670388、CN101670389、CN101670513等3个专利技术侧重于不同规格钢管的制造工艺及钢管的轧制质量控制，不涉及CNG气瓶钢的化学成分及其质量控制技术。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种汽车CNG气瓶钢，改善汽车CNG气瓶钢的质量及钢的综合力学性能，尤其是低温冲击韧性，提高CNG汽车运行的安全性。本专利技术解决上述技术问题的技术方案是提供一种汽车CNG气瓶钢，其重量百分比组分为c 0. 30 0. 35 %、SiO. 15 0. 35 %、0. 60 % < Mn < 0. 80 %,本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．汽车ＣＮＧ气瓶钢，其成分的重量百分比组分为：Ｃ ０．３０～０．３５％、Ｓｉ０．１５～０．３５％、０．６０％＜Ｍｎ＜０．８０％、０．９０％＜Ｃｒ＜１．０５％、Ｍｏ ０．１５～０．２２％、Ａｌ ０．０２～０．０４％、Ｐ≤０．０１５％、Ｓ≤０．０１５％、Ｐ＋Ｓ≤０．０２０％、Ｎｉ≤０．２％、Ｃｕ≤０．１５％、Ｓｎ≤０．０１５％、Ａｓ≤０．０１５％、Ｈ≤０．０００２％、Ｎ≤０．００９％、Ｔ［Ｏ］≤０．００２０％，余量为铁。
【技术特征摘要】
1.汽车CNG气瓶钢，其成分的重量百分比组分为C0. 30 0. ;35%、SiO. 15 0. 35%, 0. 60 % < Mn < 0. 80 % ,0. 90 % < Cr < 1. 05 %, Mo 0. 15 0. 22 %、Al 0. 02 0. 04 %、 P 彡 0. 015 %、S 彡 0. 015 %、P+S 彡 0. 020 %、Ni 彡 0. 2 %、Cu 彡 0. 15 %、Sn 彡 0. 015 %、 As 彡 0. 015%, H ^ 0. 0002%, N ^ 0. 009%, T彡 0. 0020%，余量为铁。2.根据权利要求1所述的汽车CNG气瓶钢，其特征在于其成分的重量百分比组分为 C 0. 31 0. 35 %、SiO. 20 0. 30 %、0. 70 % < Mn < 0. 80 %、0. 95 % < Cr < 1. 05 %、Mo 0. 17 0. 22%,Al 0. 02 0. 04%,P^O. 015%,S^O. 010%,P+S^0. 020%,Ni ^O. 2%, Cu 彡 0. 15%,Sn 彡 0. 015%,As 彡 0. 015%,H^ 0. 0002%,N^ 0. 009%,T彡 0. 0020%, 余量为铁。3.制备汽车CNG气瓶钢的方法，其特征在于包括以下步骤a、转炉吹炼；转炉吹炼时控制吹炼终点的C重量含量0.05 0. 20%, P重量含量在 P彡0. 015%、S重量含量在S彡0. 015% ；然后在出钢时进行增碳和合金化，使得在该步骤得到的钢...
【专利技术属性】
技术研发人员：代华云，柯晓涛，陈小龙，蒲学坤，杨文中，
申请(专利权)人：攀钢集团有限公司，攀钢集团研究院有限公司，攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，
类型：发明
国别省市：51
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