一種高壓氣瓶用鋼板及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高壓氣瓶用鋼板及其制備方法，該方法包括：將板坯依次經(jīng)過熱連軋、冷卻、卷取和保溫，其特征在于，所述熱連軋包括粗軋和精軋，所述粗軋的開扎溫度為1180-1250℃，所述粗軋的終扎溫度為1080-1150℃，所述精軋的開扎溫度為950-1100℃，所述精軋的終扎溫度為850-900℃；所述冷卻的條件包括：以50-250℃/s的冷卻速度將熱連軋后得到的中間板坯冷卻至卷取的溫度；所述卷取的溫度為50-250℃；所述保溫的溫度為500-650℃，保溫的時(shí)間為20小時(shí)以上。通過本發(fā)明的方法能夠提供一種屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和低溫沖擊功均優(yōu)良的高壓氣瓶用鋼板。
【專利說明】一種高壓氣瓶用鋼板及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高壓氣瓶用鋼板及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 天然氣（CNG)汽車氣瓶屬高壓容器，氣瓶水爆壓是氣瓶安全設(shè)計(jì)的一個(gè)重要指 標(biāo)，它與材料的強(qiáng)度有關(guān)。為滿足水爆試驗(yàn)的斷裂特性和斷口形貌，就必須使材料有合理的 屈強(qiáng)比以及較高的延性和韌度，這些性能既與材料的成分有關(guān)、又與材料的熱處理工藝有 關(guān)。
[0003] 目前，高壓氣瓶用鋼板大多使用Cr-Mo系列汽車氣瓶用高強(qiáng)合金鋼。但是，Cr-Mo 系列高強(qiáng)合金鋼熱處理工藝窗口窄、熱處理后性能不穩(wěn)定性，得到的高強(qiáng)合金鋼的低溫沖 擊功較低，且難以得到一種屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率和低溫抗沖擊功均優(yōu)良的高壓氣瓶 用鋼板。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的高壓氣瓶用鋼板的低溫抗沖擊功較低，難以 得到一種屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率和低溫抗沖擊功均優(yōu)良的高壓氣瓶用鋼板的缺陷，提 供一種屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率和低溫沖擊功均優(yōu)良的高壓氣瓶用鋼板及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明提供一種高壓氣瓶用鋼板的制備方法，該方法包括：將板坯依次經(jīng)過 熱連軋、冷卻、卷取和保溫，其中，所述熱連軋包括粗軋和精軋，所述粗軋的開扎溫度為 1180-1250°C，所述粗軋的終扎溫度為1080-1150°C，所述精軋的開扎溫度為950-1KKTC， 所述精軋的終扎溫度為850-900°C ;所述冷卻的條件包括：以50-250°C /s的冷卻速度將 熱連軋后得到的中間板坯冷卻至卷取的溫度；所述卷取的溫度為50-250°C ;所述保溫的溫 度為500-650°C，保溫的時(shí)間為20小時(shí)以上；所述板坯的組成為：C :0. 32-0. 4重量％，Si : 0. 15-0. 35 重量％，Mn :0. 35-0. 65 重量％，Cr :0. 95-1. 1 重量％，Mo :0. 15-0. 25 重量％，P : 彡0. 01重量％，S :彡0. 004重量％，Η :彡0. 0002重量％，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0006] 本發(fā)明還提供一種通過上述方法得到的高壓氣瓶用鋼板。
[0007] 通過上述技術(shù)方案，能夠得到一種屈服強(qiáng)度達(dá)到900MPa以上、抗拉強(qiáng)度達(dá)到 lOOOMPa以上、伸長率達(dá)到14%以上和-50°C時(shí)的沖擊功達(dá)到48J以上的高壓氣瓶用鋼板， 從而使該鋼板具有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力，低溫沖擊韌性良好，特別適用于高 壓氣瓶用鋼板。
[0008] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0010] 本發(fā)明提供的高壓氣瓶用鋼板的制備方法包括：所述熱連軋包括粗軋和精軋， 所述粗軋的開扎溫度為1180-1250°C，所述粗軋的終扎溫度為1080-1150°C，所述精軋的 開扎溫度為950-1100°C，所述精軋的終扎溫度為850-900°C ;所述冷卻的條件包括：以 50-250°C /s的冷卻速度將熱連軋后得到的中間板坯冷卻至卷取的溫度；所述卷取的溫度 為50-250°C ;所述保溫的溫度為500-650°C，保溫的時(shí)間為20小時(shí)以上；所述板坯的組成 為：C :0· 32-0. 40 重量 ％，Si :0· 15-0. 35 重量 ％，Μη :0· 35-0. 65 重量 ％，Cr :0· 95-1. 1 重 量％，Mo :0. 15-0. 25 重量％，P :彡 0. 01 重量％，S :彡 0. 004 重量％，Η :彡 0. 0002 重量％， 余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0011] 在本發(fā)明中，盡管當(dāng)板坯的組成在上述范圍內(nèi)時(shí)就可以獲得較好強(qiáng)度、伸長率和 低溫沖擊功優(yōu)良的鋼板，但是為了增強(qiáng)所獲得的鋼板的性能，優(yōu)選情況下，所述板坯的組成 為 C :0· 33-0. 38 重量％，Si :0· 2-0. 3 重量％，Μη :0· 4-0. 6 重量％，Cr :0· 95-L 1 重量％，Μο : 0· 15-0. 25重量％，Ρ :< 0· 01重量％，S :< 0· 004重量％，Κ 0· 0002重量％，余量為鐵和 不可避免的雜質(zhì)；更優(yōu)選的情況下，所述板坯的組成為C :0. 33-0. 37重量％，Si :0. 21-0. 25 重量％，Mn :0. 43-0. 56 重量％，Cr :0. 97-1. 05 重量％，Mo :0. 22-0. 25 重量％，P :彡 0. 01 重 量％，S :彡0. 004重量％，Η :彡0. 0002重量％，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。所述板坯的 組成成分在上述范圍內(nèi)時(shí)，可以在經(jīng)過本發(fā)明的熱連軋、冷卻、卷取和保溫工藝后，制得低 溫沖擊功更好的鋼板。
[0012] 在本發(fā)明中，所述板坯可以采用本領(lǐng)域的公知的連鑄坯的方法進(jìn)行制備，例如可 以通過高爐煉鐵、鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、鋼包內(nèi)脫氧、合金化爐后精煉、LF電加熱、RH真空 處理以及板坯連鑄后獲得所述連鑄坯。其具體制備的條件為本領(lǐng)域所公知。
[0013] 所述連鑄坯的厚度可以根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇，例如可以為230-250mm。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的情況下，所述粗軋的開軋溫度為1200-1230°C，所述粗軋的終 軋溫度為1090-1120°C。此外，所述粗軋后的中間板坯的厚度可以根據(jù)具體所要制備的產(chǎn)品 而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇。例如可以為40_55mm，優(yōu)選為44_50mm。
[0015] 此外，所述精軋的開軋溫度優(yōu)選為990-1020°C，所述精軋的終軋溫度優(yōu)選為 860-890°C。所述精乳后的中間板述的厚度可以為3-15mm，優(yōu)選為6-8mm。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明，為了達(dá)到熱連軋的粗軋所需要的開扎溫度，可以在粗軋前先將連鑄 坯在加熱機(jī)中進(jìn)行加熱，加熱至連鑄坯進(jìn)行粗軋時(shí)所需的開扎溫度。所述熱連軋后得到的 中間板坯的厚度為這里的所述精軋后的中間板坯的厚度，而所述熱連軋后即是指精軋完成 后。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，在熱連軋后對(duì)精軋后的中間板坯進(jìn)行冷卻，優(yōu)選情況下，所述冷卻的 條件包括：以50-150°C/s的冷卻速度將熱連軋后得到的中間板坯冷卻至卷取的溫度；更優(yōu) 選地，所述冷卻的條件包括：以55_125°C /s的冷卻速度將熱連軋后得到的中間板坯冷卻至 卷取的溫度。所述冷卻可以通過層流水進(jìn)行。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明，為了使冷卻后的中間板坯的溫度更均衡，優(yōu)選在將熱連軋后得到的 中間板坯冷卻至卷取的溫度之后且在卷取之前，將冷卻后的中間板坯進(jìn)行空冷。所述空冷 的時(shí)間可以8-22S，優(yōu)選為10-20S。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的情況下，所述卷取的溫度為60-240°C。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的情況下，所述保溫的溫度為550-650°C，保溫的時(shí)間為24-48 小時(shí)。更優(yōu)選所述保溫的溫度為580-625°C，保溫的時(shí)間為24-30小時(shí)。通過在該保溫條件 下對(duì)卷取后的板坯進(jìn)行保溫，具有強(qiáng)韌性匹配優(yōu)良的效果。
[0021] 本發(fā)明還提供通過上述的制備方法制備的高壓氣瓶用鋼板。
[0022] 本發(fā)明提供的高壓氣瓶用鋼板的屈服強(qiáng)度R&達(dá)到900MPa以上、抗拉強(qiáng)度Rm達(dá)到 lOOOMPa以上、伸長率A8(l達(dá)到14%以上，且-50°C時(shí)的沖擊功達(dá)到48J以上，具有優(yōu)良的力 學(xué)性能。
[0023] 實(shí)施例
[0024] 以下將通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0025] 以下實(shí)施例和對(duì)比例中的屈服強(qiáng)度ReL、抗拉強(qiáng)度Rm、伸長率A80的測(cè)試方法按照 GB/T228-2002金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法進(jìn)行；按照GB/T232-2010規(guī)定的方法檢測(cè)冷彎 性能（B = 35，α = 180° , d = a ;d表示彎心直徑、a表示試樣厚度、α表示彎曲的角度、 Β表示試樣的寬度）。-50°C時(shí)的沖擊功（Akv)的檢測(cè)方法為GB/T229-2007。
[0026] 實(shí)施例1-3
[0027] 在轉(zhuǎn)爐冶煉、經(jīng)LF爐Ca處理、RH脫碳和連鑄獲得本發(fā)明的連鑄坯（厚度為 230_)，其組成成分見表1。將該連鑄板坯在加熱爐中加熱至粗軋的開扎溫度并進(jìn)入可逆粗 軋機(jī)組，經(jīng)過粗軋后的中間坯進(jìn)入熱卷箱，使帶鋼頭、尾調(diào)換，然后進(jìn)行精軋，精軋后并按照 指定的冷卻速度快速冷卻至卷取溫度后進(jìn)行空冷，然后進(jìn)行卷取，將卷取后的鋼板進(jìn)行保 溫（熱連軋工藝、冷卻工藝以及保溫條件按照表2中的條件進(jìn)行），得到高壓氣瓶用鋼板。 得到的高壓氣瓶用鋼板的力學(xué)性能見表3。
[0028] 對(duì)比例1
[0029] 按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行，不同的是，連鑄坯的組成成分與實(shí)施例不同（具體見表 1)，得到高壓氣瓶用鋼板。得到的高壓氣瓶用鋼板的力學(xué)性能見表3。
[0030] 對(duì)比例2
[0031] 根據(jù)實(shí)施例1中所述的方法，不同的是，冷卻速度為45°C /s，得到高壓氣瓶用鋼 板。得到的高壓氣瓶用鋼板的力學(xué)性能見表3。
[0032] 對(duì)比例3
[0033] 根據(jù)實(shí)施例1中所述的方法，不同的是，保溫溫度為530°C，得到高壓氣瓶用鋼板。 得到的高壓氣瓶用鋼板的力學(xué)性能見表3。
[0034] 表 1
[0035]

【權(quán)利要求】
1. 一種高壓氣瓶用鋼板的制備方法，該方法包括：將板坯依次經(jīng)過熱連軋、冷卻、卷取 和保溫，其特征在于， 所述熱連軋包括粗軋和精軋，所述粗軋的開扎溫度為1180-1250°C，所述粗軋的終 扎溫度為1080-1150°C，所述精軋的開扎溫度為950-1100°C，所述精軋的終扎溫度為 850-900 °C ； 所述冷卻的條件包括：以50-250°C /s的冷卻速度將熱連軋后得到的中間板坯冷卻至 卷取的溫度； 所述卷取的溫度為50-250°C ; 所述保溫的溫度為500-650°C，保溫的時(shí)間為20小時(shí)以上； 所述板坯的組成為：所述板坯的組成為：C :0. 32-0. 40重量％，Si :0. 15-0. 35重量％， Μη :0. 35-0. 65 重量％，Cr :0. 95-1. 1 重量％，Mo :0. 15-0. 25 重量％，P :彡 0. 01 重量％，S : < 0. 004重量％，Η 0. 0002重量％，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述粗軋的開軋溫度為1200-1230°C，所述粗軋 的終軋溫度為1090-1120°C，所述精軋的開軋溫度為990-1020°C，所述精軋的終軋溫度為 860-890。。。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述冷卻的條件包括：以55-125°C /s的冷卻速 度將熱連軋后得到的中間板坯冷卻至卷取的溫度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其中，該方法還包括，在將熱連軋后得到的中間板 坯冷卻至卷取的溫度之后且在卷取之前，將冷卻后的中間板坯空冷8-22s。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，在將熱連軋后得到的中間板坯冷卻至卷取的溫 度之后且在卷取之前，將冷卻后的中間板述空冷10-20s。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的制備方法，其中，所述卷取的溫度為60-240°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述保溫的溫度為550-650°C，保溫的時(shí)間為 24-48小時(shí)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述板坯的組成為C :0.33-0. 38重量％，Si : 0· 2-0. 3 重量 ％，Μη :0· 4-0. 6 重量 ％，Cr :0· 95-1. 1 重量 ％，Mo :0· 15-0. 25 重量 ％，P : 彡0. 01重量％，S :彡0. 004重量％，Η :彡0. 0002重量％，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的制備方法制備的高壓氣瓶用鋼板。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的高壓氣瓶用鋼板，其中，所述高壓氣瓶用鋼板的屈服強(qiáng)度 ReL彡900MPa，抗拉強(qiáng)度Rm彡lOOOMPa，伸長率A8Q彡14%，-50°C時(shí)的沖擊功彡48J。
【文檔編號(hào)】B21B37/74GK104109807SQ201410322536
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】羅許, 李俊洪, 翁建軍, 楊曉東, 王羿, 周偉, 肖強(qiáng), 黃徐晶, 張開華, 常軍, 左軍 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司