生产9Ni钢的在线热处理方法技术

本发明专利技术提供了一种生产9Ni钢的在线热处理方法。该在线热处理方法包括以下步骤：a)将轧制后的用于生产9Ni钢的钢板以30-50℃/s的冷却速度冷却至600℃-700℃，并保温5-10分钟；b)以30-50℃/s的冷却速度冷却至室温；c)加热以回火至500℃-600℃并保温5-10分钟；d)冷却至室温。根据本发明专利技术的生产9Ni钢的在线热处理方法采用在线热处理，具有经济、高效和节能等优点。此外，经过该方法热处理后的9Ni钢具有改善的强度和韧性等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢材的热处理方法，具体地讲，涉及一种。
技术介绍
9Ni钢又被称为Ni9钢、9% Ni钢等，镍含量为大约8.5% -10.0%，其广泛应用于深冷低温工程领域，如用于液化天然气储罐等大型结构的建造。因此，对9Ni钢的低温韧性的要求极为严格，以保证金属结构在超低温条件下的安全性。对9Ni低温钢采用适当的热处理工艺，可以较大程度地提高其在-196 °C的低温韧性。现有9Ni钢热处理工艺主要包括正火+正火+回火(NNT)、淬火+回火(QT)、淬火+亚温淬火+回火(QLT)的离线热处理工艺。它们都存在工艺复杂、生产周期长、效率低等缺点。特别是在QLT工艺中，降低热轧矫直后的钢材的温度进行亚温处理需要很长的时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足而提供一种。根据本专利技术的一方面，包括以下步骤:a)将轧制后的用于生产9Ni钢的钢板以30-50°C /s的冷却速度冷却至600°C _700°C，并保温5_10分钟；b)以30-50°C /s的冷却 速度冷却至室温；c)加热以回火至500°C -600°C并保温5_10分钟；d)冷却至室温。根据本专利技术的实施例，在步骤a)中，可以将轧制后的用于生产9Ni钢的钢板以30-500C /s的冷却速度冷却至650°C _680°C，并保温5_8分钟。根据本专利技术的实施例，在步骤c)中，可以加热以回火至540-580°C并保温5_8分钟。根据本专利技术的实施例，在步骤d)中，可以通过空冷冷却至室温。根据本专利技术的实施例，用于生产9Ni钢的钢板的厚度可以在40mm以下。优选地，用于生产9Ni钢的钢板的厚度可以为5mm至40mm。根据本专利技术的采用在线热处理，具有经济、高效和节能等优点。此外，经过该方法热处理后的9Ni钢具有改善的强度和韧性等优点。附图说明通过结合附图进行的示例性实施例的以下描述，本专利技术的这些和/或其他方面和优点将变得清楚和更易于理解，其中:图1是示出根据本专利技术示例性实施例的9Ni钢的生产流程示意图。图2是根据本专利技术示例性实施例的的曲线图。具体实施例方式下面将参照附图和示例性实施例来详细描述根据本专利技术的。如这里所使用的，在线热处理指利用钢板热轧后的余热或者利用感应加热装置来控制钢材热轧后的温度和冷却速度，使温度变化更接近离线热处理的温度和温降过程，达到相同或相近的钢材组织和性能。图1是示出根据本专利技术示例性实施例的9Ni钢的生产流程的示意图，图2是根据本专利技术示例性实施例的的曲线图。首先，制备用于热处理的钢板。如图1所示，通常采用在加热炉I中进行加热均匀化处理、经粗轧机2和精轧机3进行轧制以及在预矫直机4处矫直等一系列处理来得到用于后续热处理的钢板。经过上述的一系列处理工艺，用于生产9Ni钢的钢坯形成为钢板，得到的钢板一般在大约870°C _900°C的温度范围内。接下来，应用根据本专利技术示例性实施例的在线热处理方法对得到的钢板进行在线热处理。下面将详细地描述该在线热处理过程。具体地讲，如图1和图2所示，首先，将来自热矫直机4的钢板以30_50°C /s的冷却速度冷却至600°C -700°C，并保温5-10分钟，S卩，将钢板快速冷却至两相区保温。优选地，将来自热矫直机4的钢板以30-50°C /s的冷却速度冷却至650°C -680°C，并保温5_8分钟。这里，可以在快速冷却装置5中对来自预矫直机4的钢板进行快速冷却。快速冷却装置5可以是MULPIC冷却装置。根据本专利技术的示例性实施例，可以在辊道上利用钢板余热表面返温对钢板进行保温，然而本专利技术不限于此，例如，可以在在线加热装置7中对钢板进行加热保温。然后，将保温后的钢板以3 0_50°C /s的冷却速度冷却至室温。这里，可以在淬火装置6上进行快速冷却。根据本专利技术的示例性实施例，淬火装置6可以是超快速冷却(UFC)装置，其采用大水量冷却以形成较厚的冷却水层，从而保证了钢板的冷却强度。然后，加热钢板以回火至500°C _600°C并保温5-10分钟。优选地，回火至5400C -580°C并保温5-8分钟。这里，可以在在线加热装置7上将钢板加热至预设温度并进行保温，在线加热装置7可以是在线感应加热装置。在线感应加热装置7可以为常见的中频或者高频感应加热装置，其通过感应线圈的电流在钢板内部产生热量从而加热钢板。在回火处理中，钢板表面温度提高较快，为使钢板表面和心部温度相同、保证组织的均匀性并确保传热效率，根据本专利技术的示例性实施例采用5-10分钟的保温时间，优选地，采用5-8分钟的保温时间。如果保温时间过长，则将浪费资源、增加成本并使生产效率降低。最后，将钢板冷却至室温。这里，可以通过将钢板置于冷床上来空冷至室温，然而，本专利技术不限于此，例如，可以通过风冷或水冷的方式将钢板冷却至室温。根据本专利技术示例性实施例的在线热处理方法得到的9Ni钢组织为板条马氏体和回转奥氏体。根据本专利技术示例性实施例的可以适用于厚度在40mm以下的9Ni钢的热处理，更加优选地,适用于厚度为5mm至40mm的9Ni钢的热处理。然而，本专利技术不限于此，根据本专利技术示例性实施例的可以适用于任何厚度的9Ni钢的热处理。根据本专利技术示例性实施例的在热轧矫直后直接快冷，这可以利用热轧后钢板的余热而不需要加热奥氏体化，从而节约了能源、降低了成本。此外，通过热轧后的钢板直接淬火减少了现有技术中回复加热引起的动态再结晶，由于终轧温度较高，在随后的缓慢降温过程中，位错可以通过滑移、攀移等方式进行回复，或者发生再结晶现象。直接淬火保留了部分位错、孪晶等微观结构。因此，保存了轧制过程中能够引起加工硬化的位错、孪晶等显微结构，提高了钢材淬火后的性能同时减少了在现有技术中离线淬火加热引起的氧化现象。根据本专利技术示例性实施例的在直接快冷后进行两相区保温并淬火，这样可以充分利用余热，而且能够减小直接淬火引起的淬火应力，减小淬火变形引起板形变化倾向，使相变更加充分。同时，形成适量的马氏体积分数，导致在随后的回火热处理中形成的回转奥氏体数量能够足以吸收C、Mn、Ni等稳定元素，使得回转奥氏体的稳定性提高，裂纹尖端钝化并受阻，改善冲击韧性，有利于低温韧性与强度。此外，根据本专利技术·示例性实施例的利用在线加热节省钢材的离线搬运时间并缩短生产周期。实施例120mm厚9Ni钢板的制备。将300mm厚的用于生产9Ni钢的钢坯在加热炉I里加热，然后使其经粗轧机2和精轧机3轧制，在形成20_厚钢板后在热矫直机4中矫直，矫直后的钢板温度为890°C。接下来，在快速冷却装置5中以40°C /s的冷却速度在线冷却至680°C，并在该温度下保温5分钟以均匀化。然后，通过淬火装置6以50°C /s的冷却速度将钢板冷却至室温。通过在线加热装置7将钢板加热至580°C并保温5分钟。最后在冷床上空冷至室温，从而得到9Ni钢板。得到的20mm厚的9Ni钢板的抗拉强度为740MPa，屈服强度为640MPa，延伸率为25%，-196°C的冲击功达到260J。实施例230mm厚9Ni钢板的制备。将300mm厚的用于生产9Ni钢的钢坯在加热炉I里加热，然后使其经粗轧机2和精轧机3轧制，在形成30_厚钢板后在热矫直机4中矫直，矫直后的钢板温度为880°C。接下来，在快速冷却装置5中以40°C /s的冷却速度在线冷却至670本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产9Ni钢的在线热处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a)将轧制后的用于生产9Ni钢的钢板以30?50℃/s的冷却速度冷却至600℃?700℃，并保温5?10分钟；b)以30?50℃/s的冷却速度冷却至室温；c)加热以回火至500℃?600℃并保温5?10分钟；d)冷却至室温。

【技术特征摘要】
1.一种生产9Ni钢的在线热处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: a)将轧制后的用于生产9Ni钢的钢板以30-50°C/s的冷却速度冷却至600°C -700°C,并保温5-10分钟； b)以30-50°C/s的冷却速度冷却至室温； c)加热以回火至500°C_600°C并保温5-10分钟； d)冷却至室温。2.根据权利要求1所述的生产9Ni钢的在线热处理方法，其特征在于，在步骤a)中，将轧制后的用于生产9Ni钢的钢板以30-50°C /s的冷却速度冷却至650°C...

【专利技术属性】
技术研发人员：许荣昌，李文钱，刘成宝，朱京军，魏军广，冯文义，张长宏，吴德发，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：