500MPa级临氢设备用厚钢板及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种500MPa级临氢设备用厚钢板，其材料的化学成分的质量百分含量包括：C0.13～0.16%、Si0.5～0.8%、Mn0.5～0.6%、P≤0.012%、S≤0.005%、Cr1.2～1.5%、Mo0.5～0.6、V0.02～0.04%、Ca0.0015～0.003%、Als0.015～0.03%，其余为铁和杂质。本发明专利技术还公开了一种500MPa级临氢设备用厚钢板的生产方法，包括：铁水预处理、铁水冶炼、LF炉精炼、RH炉真空脱气处理、连铸、连铸坯加热、轧制、冷却和热处理。本发明专利技术的钢板的成分和工艺设计合理，工艺制度比较宽松，可在宽厚板线上稳定生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属材料领域，具体地说，涉及一种。
技术介绍
临氢设备用钢主要用于石油化工、核电、汽轮机缸体、火电等高温高压、与氢或氢混合介质接触的大型设备。这类钢一般都含有一定量的Cr和Mo，以使钢板能在较高的工作温度下，强度下降较少，防止碳的石墨化，并能抵御氢的腐蚀。除成分设计有一定的特殊要求外，这类钢还须严格控制Sn、Sb、As、P、S等元素含量以提高钢的纯净度，减少回火脆化倾向，提高钢的高温耐腐蚀性能。由于临氢设备用钢对力学性能和耐蚀性能要求较高，虽然有很多单位对这类钢都进行了研究，但真正能批量生产的不多，而且生产时所采用的生产工艺复杂，或者添加的合金较多。现有技术中生产临氢设备用厚钢板的方法除添加常用的Cr、Mo外，为保证钢板韧性，还添加了较多的Ni，使得钢板的表面质量不容易控制，且由于Ni价格昂贵，提高了钢的合金成本，同时钢板热处理工艺采用调质工艺，热处理工艺复杂，制造成本高。
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500MPa级临氢设备用厚钢板，该钢板的强度适中、塑性和韧性优良。本专利技术的技术方案如下:—种500MPa级临氢设备用厚钢板，其材料的化学成分的质量百分含量包括:C0.13 ~0.16%、Si0.5 ~0.8%、Mn0.5 ~0.6%、P ≤ 0.012%、S ≤ 0.005%、Crl.2 ~1.5%、Mo0.5 ~0.6,V0.02 ~0.04%,Ca0.0015 ~0.003%、酸溶铝 Als0.015 ~0.03%，其余为铁和杂质。进一步，所述500MPa级临氢设备用厚钢板的材料的化学成分的质量百分含量包括:C0.15%、Si0.55%、Mn0.53%、P0.009%、S0.003%、Crl.271%、Mo0.526%、V0.025%、Ca0.0026%、Als0.024% ;或者，C0.15%、Si0.56%、Mn0.55%、P0.009%、S0.003%、Crl.273%、Mo0.528%、V0.025%、Ca0.0026%、Als0.025% ；或者，C0.13%、Si0.8%、Mn0.5%、P0.009%、S0.005%、Crl.5%、Mo0.53%、V0.02%、Ca0.003%、Als0.022% ;或者，C0.14%、Si0.5%、Mn0.6%、P0.012%, S0.002%, Cr 1.2%, Mo0.5%, V0.04%, Ca0.0022%、Als0.015% ;或者，C0.16%, Si0.56%、Mn0.58%、P0.008%、S0.004%、Crl.28%、Mo0.6%、V0.035%、Ca0.0015%、Als0.03%。本专利技术所要解决的另一技术问题是提供一种500MPa级临氢设备用厚钢板的生产方法，工艺简单、成本低廉。本专利技术的另一技术方案如下: —种500MPa级临氢设备用厚钢板的生产方法,包括:连铸还生产、连铸还加热、车L制、冷却和热处理，生产得到的500MPa级临氢设备用厚钢板的材料的质量百分含量包括:C0.13 ~0.16%、Si0.5 ~0.8%、Mn0.5 ~0.6%、P ≤ 0.012%、S ≤ 0.005%、Crl.2 ~1.5%、Mo0.5 ~0.6%, V0.02 ~0.04%、Ca0.0015 ~0.003%、Als0.015 ~0.03%，其余为铁和杂质。进一步,所述连铸还生产包括:铁水预处理、铁水冶炼、LF (Ladle Furnace)炉精炼、RH (Ruhstahl Hausen)炉真空脱气处理和连铸。进一步:所述连铸坯加热的出炉温度为1180_1215°C，加热时间为250~296分钟。进一步:所述轧制包括第一阶段轧制和第二阶段轧制。进一步:所述第一阶段轧制包括第一次轧制、手动待温和第二次轧制，所述第一阶段轧制开轧时板坯的厚度为所述连铸坯的厚度，所述第一阶段轧制的开轧温度为1175~1210°C，所述第一次轧制将所述板坯的厚度轧制为170~210mm，所述手动待温的温度为1031~1132°C，所述第二次轧制将所述板坯的厚度轧制到所述第二阶段轧制的板坯的开轧厚度，所述第一阶段轧制的终轧温度> 980°C，所述第一阶段轧制的轧制道次数为5~10 ;所述第二阶段轧制开轧时板坯的厚度为1.5-2.5倍所述生产得到的500MPa级临氢设备用厚钢板的厚度，所述第二阶段轧制的开轧温度为870~920°C，所述第二阶段轧制的终轧温度为820~880°C，所述第二阶段轧制的轧制道次数为3~5。进一步:所述冷却为层流冷却，冷却速度为5~15°C/s，终冷温度为620~680°C。进一步:所述热处理采用正火和回火工艺，所述正火的温度为900~950°C，并在900~950°C保温20分钟，所述正火后采用自然空冷方式冷却；所述回火的温度为620~6400C，并在620~640°C保温20分钟。进一步:生广得到的500MPa级临氧设备用厚钢板的材料的质量百分含量包括:C0.15%、Si0.55%、Mn0.53%、P0.009%、S0.003%、Crl.271%、Mo0.526%、V0.025%、Ca0.0026%、Als0.024% ；或者，C0.15%、Si0.56%、Mn0.55%、P0.009%、S0.003%、Crl.273%、Mo0.528%、V0.025%,Ca0.0026%、Als0.025% ;或者，C0.13%,Si0.8%、ΜηΟ.5%,P0.009%,S0.005%,Crl.5%、Mo0.53%、V0.02%、Ca0.003%、Als0.022% ;或者，C0.14%、Si0.5%,Mn0.6%, P0.012%、S0.002%、Crl.2%,Mo0.5%,V0.04%,Ca0.0022%、Als0.015% ;或者，C0.16%,Si0.56%,Mn0.58%,P0.008%、S0.004%、Crl.28%、Mo0.6%、V0.035%、Ca0.0015%、Als0.03%。本专利技术的技术效果如下:1、本专利技术采用低成本成分设计，贵重金属Mo的含量较低，通过优化轧制工艺来改善钢板性能，对轧后冷却要求较低，正火后采用自然空冷，不需要另加冷却设备，且钢板正火后不经冷却设备冷却，钢板的板形好。2、本专利技术的钢板的金相组织是以铁素体和珠光体为主的组织，使该钢板具有良好韧性。3、本专利技术生产的钢板抗层状撕裂性能良好，钢板Z向(厚度方向)拉伸的断面收缩率都在57%以上。4、本专利技术的钢板的屈服强度在337~351MPa之间，抗拉强度在537~546MPa之间，延伸率> 28%，钢板的强度适中，塑性良好；20°C的冲击功在178J以上，冲击韧性良好。5、本专利技术的钢板的成分 和工艺设计合理，工艺制度比较宽松，可在宽厚板线上稳定生产。【附图说明】图1为本专利技术的实施例1的钢板的金相组织图；图2为本专利技术的实施例2的钢板的金相组织图；图3为本专利技术的实施例3的钢板的金相组织图；图4为本专利技术的实施例4的钢板的金相组织图；图5为本专利技术的实施例5的钢板的金相组织图。【具体实施方式】本专利技术的500MPa级临氢设备用厚钢板按照如下组分配料:C0.13~0.16%、Si0.5 ~0.8%、Mn0.5 ~0.65%、P ≤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种500MPa级临氢设备用厚钢板，其特征在于，其材料的化学成分的质量百分含量包括：C0.13～0.16%、Si0.5～0.8%、Mn0.5～0.6%、P≤0.012%、S≤0.005%、Cr1.2～1.5%、Mo0.5～0.6、V0.02～0.04%、Ca0.0015～0.003%、Als0.015～0.03%，其余为铁和杂质。

【技术特征摘要】
1.一种500MPa级临氢设备用厚钢板，其特征在于，其材料的化学成分的质量百分含量包括:C0.13 ~0.16%、Si0.5 ~0.8%、Mn0.5 ~0.6%、P ≤ 0.012%、S ≤ 0.005%、Crl.2 ~1.5%、Mo0.5 ~0.6、V0.02 ~0.04%、Ca0.0015 ~0.003%、Als0.015 ~0.03%,其余为铁和杂质。2.如权利要求1所述的500MPa级临氢设备用厚钢板，其特征在于，其材料的化学成分的质量百分含量包括:C0.15%、Si0.55%、Mn0.53%、P0.009%、S0.003%、Crl.271%、ΜοΟ.526%、V0.025%、Ca0.0026%、Als0.024% ；或者，C0.15%、Si0.56%、Mn0.55%、P0.009%、S0.003%、Crl.273%、Mo0.528%、V0.025%、Ca0.0026%、Als0.025% ；或者，C0.13%、Si0.8%、Mn0.5%、P0.009%、S0.005%、Crl.5%,Mo0.53%、V0.02%、Ca0.003%、Als0.022% ;或者，C0.14%, Si0.5%、Mn0.6%, P0.012%、S0.002%、Crl.2%,Mo0.5%, V0.04%、Ca0.0022%、Als0.015% ;或者，C0.16%、Si0.56%、Mn0.58%、P0.008%、S0.004%、Crl.28%、Mo0.6%、V0.035%、Ca0.0015%、Als0.03%。3.一种500MPa级临氢设备用厚钢板的生产方法，其特征在于，包括:连铸坯生产、连铸坯加热、轧制、冷却和热处理，生产得到的500MPa级临氢设备用厚钢板的材料的质量百分含量包括:C0.13 ~0.16%, Si0.5 ~0.8%、ΜηΟ.5 ~0.6%、Ρ ( 0.012%, S ( 0.005%, Cr 1.2 ~1.5%、Mo0.5 ~0.6、V0.02 ~0.04%、Ca0.0015 ~0.003%、Als0.015 ~0.03%,其余为铁和杂质。4.如权利要求3所述的500MPa级临氢设备用厚钢板的生产方法，其特征在于，所述连铸坯生产包括:铁水预处理、铁水冶炼、LF炉精炼、RH炉真空脱气处理和连铸。5.如权利要求3所述的500MPa级临氢设备用厚钢板的生产方法，其特征在于:所述连铸坯的出炉温度为1180-1215°C，加热时间为250~296分钟。6.如权利要求3所述的500MPa级临氢设备用厚钢板的生产方法，其特征在于:所述轧制包括第一阶段轧制和第二阶 段轧制。7.如权利要求6所述的500MPa级临氢设备用厚钢板的生...

【专利技术属性】
技术研发人员：温利军，霍培珍，董瑞峰，吴鹏飞，徐建东，刘泽田，
申请(专利权)人：内蒙古包钢钢联股份有限公司，
类型：发明
国别省市：