本发明专利技术公开了一种低温压力容器用15MnNiDR低合金钢板，是由Fe、C、Si、Mn、Ni、V、Nb、Ti和Als共9种合金元素冶炼轧制而成，并通过KR铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、真空脱气处理、连铸、加热、轧制、ACC层流冷却和正火等合理而严格的生产工艺控制，实现了低温压力容器用中厚钢板的规模化工业生产，各项性能均达到了JB/T47030标准，满足了我国低温压力容器行业发展对低合金钢板材的需要。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于本专利技术涉及到钢材制造
，具体涉及一种低温压力容器用 15MnNiDR低合金钢板及其生产方法。
技术介绍
低合金高强度宽厚钢板是钢铁产业发展政策中明确提出要鼓励生产的产品。它属资源节约型钢材，同时也是比较典型的高技术含量、高附加值产品，广泛用于能源、交通、建筑、工程机械等国民经济各个重要领域，具有很大的市场潜力。随着钢材需求行业的技术升级，对钢材的性能也不断提出新的更高的要求。宽厚钢板是钢铁产品类别中归属于中厚板的一类主导产品，一般泛指采用宽厚板轧机生产的宽度在3000 mm以上，厚度在4 mm以上的钢板。由于宽厚钢板的平面尺寸及厚度都比较大，宽厚板的产品适用性强，在制作大型容器、设备和钢结构时比其它产品利用率高，更经济合理，因此被许多行业用户广泛选用。低合金高强度宽厚钢板主要用于焊接结构，因此不仅要求钢材具有高的强度及塑韧性，还必须有良好的焊接性和工艺加工性。高纯净度、高强度、高韧性并具有良好厚度方向性能的宽厚钢板是总的发展方向。15MnMDR钢属于低温压力容器用钢，不仅要求具有较高的强度，更需要具有良好的低温韧性和焊接性能，它广泛用于各种低温压力容器设备的制造，如液体烯烷用储存容器和输送管道、天然气液化装置等。但是，由于15MnNiDR钢板合金设计和冶金工艺难度大，目前国内生产远远不能满足市场需求，大部分依赖进口钢板，给我国经济带来较大的影响。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种能够有效改变我国低温压力容器用中厚钢板依赖进口的局面，可靠地保证各项性能符合国家标准，适合大生产操作的低温压力容器用15MnNiDR低合金钢板及其生产方法。实现本专利技术的目的所采取的技术方案是一种低温压力容器用15MnNiDR低合金钢板包括如下质量百分比的化学成分c :0. 06 0. 14 wt%、Si :0. 17 0. 30 wt%、Mn 1. 15 1. 45 wt%、P 彡 0. 015 wt%、S 彡 0. 005 wt%、Ni :0. 25 0. 50 wt%、V 或 / 禾口 Nb 或 / 和 Ti 彡 0. 12 wt%、Als :0. 015 0. 050 wt%、其余为 Fe。一种生产所述低温压力容器用15MnNiDR低合金钢板的工艺方法，包括以下步骤 优质铁水熔炼、KR铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、真空脱气处理、连铸、加热、轧制、ACC 层流冷却和正火；所述KR铁水预处理步骤中，到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度 (20mm，铁水经KR搅拌脱硫，脱硫周期彡21min、脱硫温降彡20°C，达到铁水中按质量百分比含 S 彡 0. 005 wt% ；所述转炉冶炼步骤中，采用100/120吨顶底复吹转炉，入炉铁水中按质量百分比含 S彡0. 005 wt%、含P彡0. 080 wt%，铁水温度彡1270°C，铁水装入量误差控制在士 lt，过程枪位按前期1. 0-1. 3m、中期1. 2-1. 6m、后期1. 0-1. Im控制，造渣碱度R控制在2. 5-4. 0范围内，出钢铁水中按质量百分比含碳彡0. 05wt%，含P ( 0. 015wt%，含S ( 0. 012 wt%，出钢过程中向钢包内加硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢， 出钢结束前采用挡渣锥挡渣，渣层厚度< 30mm，转炉出钢过程中全程吹氩，氩站一次性加入铝线，在氩站强吹氩3min，流量200-500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300 500mm，离氩站温度不得低于1570°C ；所述LF炉精炼步骤中，精炼过程中全程吹氩，加入精炼渣料的碱度为4. 0 6. 0，加热时间按两次控制，第一次加热7 12min，第二次加热6 10 min，粘渣次数> 6次，加硅钙线前必须关闭氩气，不采用真空脱气上钢温度为为1610士 15°C ；所述真空脱气处理步骤中，VD真空度< 67Pa，保压时间> 15min，破真空后软吹2 5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，在线包抽真空1.7min，关闭氩气，加覆盖剂，保证铺满钢液面，上钢温度1565 士 15°C ；所述连铸步骤中，中间包预热的过热度控制在15士 10°C，拉矫机拉速控制在0. 7m/ min,比水量为0. 80L/ kg,电磁搅拌中电磁系统控制参数为900A、5Hz、30s-3-30s，连铸浇钢全程保护浇铸，大包开浇后Imin内套保护管，浇钢过程中进行塞棒吹氩，铸坯下线后堆冷温度彡200°C，堆冷时间彡12h ；所述加热步骤中，加热温度及加热时间如下预热段温度900 1000°C，加热段温度 1220 1280°C，加热速度10 i:3min/cm，保温段温度1200 1260°C ；所述轧制步骤中，分2个阶段轧制，开轧温度控制在1050°C 1150°C，一阶段终轧温度在900°C 1000°C，待温厚度为成品厚度的2. 2 3. 5倍，二阶段开轧温度控制在940°C，二阶段保证单道次压下率彡15%，累计压下率彡60%,终轧温度a 厚度彡16 40mm的终轧温度控制在800 880°C之间，b 厚度彡40 60mm的终轧温度控制在780 880°C之间；所述ACC层流冷却步骤中，通过调整冷却集管组数，冷却速度控制在5 30°C /S，返红温度控制在600 700°C之间，层流冷却后送往矫直机矫直，钢板矫直下线后堆垛缓冷，堆垛缓冷温度彡350°C，堆冷时间彡24小时；所述正火步骤中，中火温度控制在900士20°C，保温时间为2. 0-2. 5min/mm厚。本专利技术的低温压力容器用15MnNiDR低合金钢板，其制造技术的核心是合金设计和冶金工艺，本专利技术合理调整15MnNiDR低合金钢中C、Si、Mn、Ni、Nb、V、Ti、Mo合金元素的含量和比例，严格控制P、S含量，配合本专利技术的生产工艺，使其既能保证中厚钢板的高强度、高韧性和良好的焊接性能等要求，又能降低生产能耗，适合大生产操作。在上述设计方案中，各化学元素的作用是C 是钢中最基础的强化元素，提高强度，但C影响钢的焊接性能和影响韧性，综合考虑，碳的含量需控制的低一些。Si 是固溶强化元素，对提高钢板的强度有利。Mn 是固溶强化元素，对提高钢板的强度和韧性均有利。P:对焊接不利，且具有一定的冷脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量低。S:易形成MnS类夹杂物，具有一定的热脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量低。Ni 能促进奥氏体的形成，改善钢的轻度、可塑性、可焊接和韧性。V、Nb、Ti 在钢中能够与C、N结合，形成微细碳化物或碳氮化物，能起细化晶粒和弥散强化作用，从而达到有效提高钢材的强韧性的综合效果。Mo:适量的加入起到固溶强化的作用，能有效降低Y — α相变速率，抑制多边形铁素体和珠光体形核，促进高密度位错亚结构的针状铁素体或微细结构超低碳贝氏体形核，保证钢板高强度高韧性。Al 可以起到细化晶粒强化作用。B 与钢中Nb形成Nb (B)类析出物，在热变形后，在奥氏体中通过应变诱导在位错线上析出，阻碍再结晶，提高再结晶温度，B原子在晶界偏聚会极大地阻碍新相在晶界处形核，使得先共析铁素体生成区明显右移。本专利技术的低温压力容器用15MnNiDR本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱书成，袁永旗，许少普，张立新，崔冠军，高照海，李忠波，于飒，李亮亮，刘庆波，赵迪，贾涛，张强，
申请(专利权)人：南阳汉冶特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：
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