專利名稱：：強(qiáng)韌性匹配及高溫性能優(yōu)良的特厚鋼板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及到一種特厚鋼板及其制造方法，特別涉及一種強(qiáng)韌性匹配及高溫性能優(yōu)良的特厚鋼板及其制造方法，其板厚》60mm，室溫屈服強(qiáng)度^420MPa、450。C屈服強(qiáng)度》300Mpa。
背景技術(shù)：
：耐熱壓力容器殼體用特厚鋼板，是一種要求綜合力學(xué)性能(強(qiáng)韌性匹配、強(qiáng)塑性匹配及屈強(qiáng)比)、焊接性能及高溫性能均優(yōu)良的中高溫結(jié)構(gòu)材料，它用于制作耐熱壓力容器關(guān)鍵部件一—胴體；在耐熱壓力容器服役過程中胴體鋼板不僅要承受結(jié)構(gòu)承載力、熱應(yīng)力，而且必須具有高的抗熱疲勞性能、蠕變性能、回火脆化性能及應(yīng)力腐蝕性能，以提高耐熱壓力容器安全性和服役壽命，同時(shí)還具備優(yōu)良的焊接工藝性，以及易于加工制造；其室溫屈服強(qiáng)度》420MPa、450。C屈服強(qiáng)度》300Mpa。傳統(tǒng)中高溫耐熱壓力容器用鋼一般采用含0.30.50%Mo鋼、Cr-Mo系列鋼、Mn-Ni-Mo鋼，參見(《159160回西山紀(jì)念技術(shù)講座》，P147P164;《8687回西山紀(jì)念技術(shù)講座》，P259P312)，在這些鋼板中不可避免地添加大量Cr、Mo、Ni等貴重合金元素；這不僅導(dǎo)致制造成本上升和制造難度加大(Ni、Cr、Mo元素含量較高的鋼板，其鑄坯表面質(zhì)量較差，一般均需要下線進(jìn)行表面清理，有時(shí)還需要進(jìn)行表面著色滲透PT檢查、板坯表面修磨、帶溫切割等)；而且鋼板的合金含量較高，碳當(dāng)量Ceq及焊接冷裂紋敏感指數(shù)Pcm也較高，這給現(xiàn)場(chǎng)焊接帶來較大的困難，焊前需要預(yù)熱，焊后需要熱處理，現(xiàn)場(chǎng)焊接環(huán)境惡化、焊接效率降低，加工制作成本升高；且在構(gòu)件制作及使用過程中易發(fā)生氫腐蝕、氫致脆化、回火脆化、焊接部層狀剝落及蠕變脆化等問題。同時(shí)，現(xiàn)有大量專利文獻(xiàn)只是說明如何實(shí)現(xiàn)母材鋼板的強(qiáng)度和低溫韌性，就改善鋼板焊接性能，獲得優(yōu)良焊接熱影響區(qū)HAZ韌性說明較少，更沒有涉及如何確保特厚(^60mm)鋼板中心部位組織細(xì)小、沿板厚方4向組織均勻，以保證鋼板強(qiáng)度、韌性及沿鋼板厚度方向強(qiáng)度、韌性均勻性，如日本專利"昭63—93845、昭63—79921、昭60—258410、特平開4—285119、特平開4—308035、平3—264614、平2—250917、平4—143246"以及美國(guó)專利USPatent4855106、USPatent5183198、USPatent4137104所公開的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種強(qiáng)韌性匹配及高溫性能優(yōu)良的特厚鋼板及其制造方法，通過簡(jiǎn)單的合金元素的組合設(shè)計(jì)，不大量添加貴重元素Cr、Mo，優(yōu)化控制軋制和熱處理工藝，在獲得優(yōu)異母材鋼板強(qiáng)韌性、強(qiáng)塑性匹配及低屈強(qiáng)比的同時(shí)，鋼板抗疲勞蠕變性能、抗回火脆化、氫致脆化及焊接工藝性也同樣優(yōu)異。耐熱壓力容器胴體用特厚鋼板是厚板產(chǎn)品中難度最大的品種之一，其原因是該鋼板不僅要求具有優(yōu)異的強(qiáng)韌性及強(qiáng)塑性匹配、低屈強(qiáng)比；而且具有良好的抗疲勞蠕變性能、抗回火脆化、氫致脆化、焊接工藝性及沿板厚方向組織性能均勻。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，本發(fā)明采用中C一高M(jìn)n—中N低合金鋼的成分體系作為基礎(chǔ)，適當(dāng)提高鋼中酸溶Als含量并控制其范圍、控制(Mn當(dāng)量/C)比在1020之間、(Cu+Ni+Cr+Mo+V)合金化、Nb及超微Ti處理，且Nb/Ti^1.50、Ca處理，且Ca/S比在1.003.00之間，優(yōu)化控軋及后續(xù)熱處理工藝，獲得優(yōu)異的強(qiáng)韌匹配、抗疲勞蠕變性能、抗回火脆化及焊接工藝性，尤其焊接接頭抗疲勞蠕變性能優(yōu)良，特別適宜于用作耐熱壓力容器胴體。具體地，本發(fā)明的強(qiáng)韌性匹配及高溫性能優(yōu)良的特厚鋼板，其成分質(zhì)量百分比為C:0,13%0.17%Si《0.30%Mn:1.20%1.60%P《0.015%S《0.003%Als:0.030%0.060%Cu:0.10%0.35%Ni:0.30%0.60%Cr:0.05%0.20%Mo:0.05%0.20%Ti:0.004%0.010%Nb:0.015%0.035%V:0.075%0.105%N《0.0080%Ca:0.0010%0.0050%余量為鐵和不可避免的夾雜。且上述元素含量必須同時(shí)滿足如下關(guān)系10《(Mn當(dāng)量/C)《20，其中Mn當(dāng)量=^111+0.81^+0.2701+0.15Cr+0.23Mo;(Als+Nb十V)>(Mn當(dāng)量/C)X(Nt。tal—0.292Ti);0.025《CX(Mo+Nb+V;)《0.050;Nb/Ti》1.50，Ni/Cu》1.0，Ca/S在1.003.00之間。眾所周知，提高碳含量可以大幅度地提高鋼板的室溫強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度及抗蠕變性能，但是C含量過高不僅損害鋼板的塑韌性、抗回火脆化、氫致脆化及疲勞性能，更重要的是嚴(yán)重?fù)p害鋼板的焊接性；因此鋼中的C含量不宜過高，并避開包晶區(qū)凝固收縮峰值C含量區(qū)間，綜合以上因素，C的含量控制在0.13%0.17%之間。Si促進(jìn)鋼水脫氧并能夠提高鋼板的室溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度；但是采用Al脫氧的鋼水，Si的脫氧作用不大，Si雖然能夠提高鋼板的室溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度，但是Si嚴(yán)重?fù)p害鋼板的塑韌性、抗回火脆化及氫致脆化性能，更重要的是Si嚴(yán)重?fù)p害鋼板的焊接性和焊接接頭的疲勞性能，因此鋼中的Si含量應(yīng)盡可能控制得低，考慮到煉鋼過程的經(jīng)濟(jì)性和可操作性，Si含量控制在《0.30%。Mn作為重要的合金元素在鋼板中除提高強(qiáng)度和改善韌性之外，還具有擴(kuò)大奧氏體相區(qū)，降低Ad、Ac3、An、Ar3點(diǎn)溫度，細(xì)化鐵素體晶粒之作用；加入過多Mn會(huì)增加鑄坯內(nèi)部的偏析程度和偏析區(qū)間(Mn與P、S、C、Mo產(chǎn)生共軛偏析)和表面裂紋，損害鑄坯的冶金質(zhì)量，進(jìn)而影響鋼板的內(nèi)質(zhì)健全性、表面質(zhì)量和力學(xué)性能；同時(shí)，加入過多的Mn損害鋼板的焊接性，易形成脆硬組織如島狀馬氏體，綜合考慮上述因素，Mn含量控制在1.20%1.60%之間。P作為鋼中有害夾雜對(duì)鋼板的塑韌性、抗疲勞蠕變性能，尤其對(duì)鋼板的抗氫致脆化、抗回火脆性及焊接性具有巨大的損害作用；理論上要求越低越好，但考慮到煉鋼條件、煉鋼成本和煉鋼廠的物流順暢，要求P含量控制在^).015%。S作為鋼中有害夾雜對(duì)鋼板的塑韌性、抗疲勞蠕變性能，尤其對(duì)鋼板的抗氫致脆化、抗回火脆性及焊接性具有巨大的損害作用；更重要的是S在鋼中與Mn結(jié)合，形成MnS夾雜物，在熱軋過程中，MnS的可塑性使MnS沿軋向延伸，形成沿軋向MnS夾雜物帶，嚴(yán)重?fù)p害鋼板的橫向沖擊韌性、Z向性能和焊接性，同時(shí)S還是熱軋過程中產(chǎn)生熱脆性的主要元素；理論上要求越低越好，但考慮到煉鋼條件、煉鋼成本和煉鋼廠的物流順暢原則，要求S含量控制在《0.003%。Cr作為弱碳化物形成元素，添加Cr在提高鋼板室溫強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度的同時(shí)，具有一定的改善鋼板抗疲勞蠕變性能之作用；但是當(dāng)Cr添加量過多時(shí)，嚴(yán)重?fù)p害鋼板的焊接性和抗回火脆性，尤其焊接接頭PWHT性能；因此Cr含量控制在0.05%0.20%之間。添加Mo提高鋼板的淬透性，促進(jìn)低溫相變組織形成，因此Mo在大幅度提高鋼板室溫強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度、抗疲勞蠕變性能及氫致脆化的同時(shí)，降低鋼板的塑韌性和抗回火脆性；尤其當(dāng)Mo添加過多時(shí)，不僅嚴(yán)重?fù)p害鋼板的延伸率、焊接性及焊接接頭PWHT性能，而且增加鋼板的生產(chǎn)成本。因此綜合考慮Mo的相變強(qiáng)化、提高抗疲勞蠕變之作用及對(duì)母材鋼板塑韌性、回火脆化和焊接性的影響，Mo含量控制在0.05Vo0.20。/。之間。添加Ni不僅可以提高鐵素體相中位錯(cuò)可動(dòng)性，促進(jìn)位錯(cuò)交滑移；Ni作為奧氏體穩(wěn)定化元素，降低Ar3點(diǎn)溫度，細(xì)化晶粒尺寸；因此Ni具有同時(shí)提高鋼板強(qiáng)度、延伸率和低溫韌性的功能；鋼中加Ni還可以降低含銅鋼的銅脆現(xiàn)象，減輕熱軋過程的晶間開裂，提高鋼板的耐大氣腐蝕性。因此從理論上講，鋼中Ni含量在一定范圍內(nèi)越高越好，但是過高的Ni含量會(huì)硬化焊接熱影響區(qū)，對(duì)鋼板的焊接性、焊接接頭PWHT性能及抗蠕變性能不利；同時(shí)Ni是一種很貴重元素，從性能價(jià)格比考慮，Ni含量控制在0.30%0.60%之間，以確保鋼板的綜合力學(xué)性能而不損害鋼板的焊接性。Cu也是奧氏體穩(wěn)定化元素，添加Cu也可以降低Af3點(diǎn)溫度；但是Cu添加量過多，高于0.35%，容易造成銅脆、鑄坯表面龜裂、內(nèi)裂等鑄坯冶金質(zhì)量問題，尤其特厚鋼板焊接接頭PWHT性能嚴(yán)重劣化；Cu添加量過少，低于0.10%，所起任何作用較??；因此01含量控制在0.10%0.35%之間；Cu、Ni復(fù)合添加，除了降低含銅鋼的銅脆現(xiàn)象、減輕熱軋過程的晶間開裂之作用外，更重要的是Cu、Ni均為奧氏體穩(wěn)定化元素，Cu、Ni復(fù)合添加可以大幅度降低Ar3，細(xì)化晶粒尺寸，并且使Nb、V碳氮化物在低溫下細(xì)小彌散地析出，獲得更大的析出強(qiáng)化作用。Ti含量在0.004%0.010%之間，抑制均熱和熱軋過程中奧氏體晶粒過分長(zhǎng)大，改善鋼板低溫韌性，更重要的是抑制焊接過程中HAZ晶粒長(zhǎng)大，改善HAZ韌性；此外Ti含量超過0.010。/。時(shí)，采用模鑄澆注時(shí)，形成的TiN粒子不僅較多而且較為粗大，嚴(yán)重影響鋼板抗疲勞蠕變性能。鋼中的酸溶鋁(Als)能夠固定鋼中的自由[N]，降低焊接熱影響區(qū)(HAZ)自由[N]，改善焊接HAZ的低溫韌性作用，因此Als下限控制在0.030%;但是鋼中加入過量的Als不但會(huì)造成澆鑄困難，而且會(huì)在鋼中形成大量彌散的針狀A(yù)l203夾雜物，損害鋼板內(nèi)質(zhì)健全性、塑韌性、抗疲勞蠕變性能及焊接性，因此Als上限控制在0.060%。采用澆注如模鑄時(shí)，鋼中的N含量控制難度較大，為防止大量A1N沿原奧氏體晶界析出，損害鋼板的塑韌性，鋼中的N含量不得超過0.008%。鋼中添加微量的Nb元素目的是提高鋼板室溫強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度及抗蠕變性能，進(jìn)行未再結(jié)晶控軋，當(dāng)Nb添加量低于0.015Q/o時(shí)，對(duì)正火態(tài)鋼板的強(qiáng)韌化效果不夠；當(dāng)Nb添加量超過0.035Q/。時(shí)，損害鋼板的焊接性，因此Nb含量控制在0.015°/。0.035%之間，獲得最佳的控軋強(qiáng)韌化效果的同時(shí)，又不損害HAZ的韌性。8V含量在0.075%0.105%之間，并隨著鋼板厚度的增加，V含量可適當(dāng)取上限值。添加V目的是通過V(C,N)在鐵素體相中析出，提高鋼板的室溫強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度和抗蠕變性能。V添加過少，低于0.075%，析出的V(C,N)量不足以提高鋼板的高溫強(qiáng)度和抗蠕變性能；V添加量過多，高于0.105%,損害鋼板塑韌性、抗疲勞性能和焊接性。對(duì)鋼進(jìn)行Ca處理，一方面可以進(jìn)一步純潔鋼液，另一方面對(duì)鋼中硫化物進(jìn)行變性處理，使之變成不可變形的、穩(wěn)定細(xì)小的球狀硫化物、抑制S的熱脆性、提高鋼板的塑韌性、抗疲勞蠕變性能及Z向性能、改善鋼板韌性的各向異性；Ca加入量的多少，取決于鋼中S含量的高低，Ca加入量過低，處理效果不大；Ca加入量過高，形成Ca(O，S)尺寸過大，脆性也增大，可成為斷裂裂紋起始點(diǎn)，降低鋼的塑韌性和抗疲勞蠕變性能，同時(shí)還降低鋼質(zhì)純凈度、污染鋼液。一般控制Ca含量按ESSP=(wt%Ca)[l-1.24(wt%0)]/1.25(wt%S)，其中ESSP為硫化物夾雜形狀控制指數(shù)，取值范圍0.55之間為宜，因此Ca含量的合適范圍為0.0010%0.0050%。特別是，在本發(fā)明的成分體系中，還存在如下需要同時(shí)滿足的條件C、Mn當(dāng)量之間的關(guān)系10《(Mn當(dāng)量/C)《20，其中Mn當(dāng)量二Mn+0.81Ni+0.27Cu+0.15Cr+0.23Mo，以保證特厚鋼板同時(shí)具有優(yōu)良的塑韌性，(Als+Nb+V)》(Mn當(dāng)量/C)X(Ntotal—0.292Ti)，以降低HAZ固溶N含量，改善HAZ的塑韌性；0.025《CX(Mo+Nb+V)《0.050，以確保鋼板的高溫強(qiáng)度和中高溫蠕變強(qiáng)度；Nb/Ti>1.50，提高鋼板的強(qiáng)韌性匹配和中高溫屈服強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度，其是利用Ti的細(xì)晶強(qiáng)韌化和Nb的彌散析出強(qiáng)化的復(fù)合作用，獲得上述效果；Cu與Ni之間的關(guān)系Ni/Cu^l.O;改善鋼板母材的韌性和焊接抗回火脆化性能，通過(Cu+Ni)與Nb的復(fù)合強(qiáng)韌化作用，使低合金含量條件下獲得高的強(qiáng)韌化性能。Ca與S之間的關(guān)系Ca/S在1.003.00之間，保證鋼板的抗回火脆化、氫致脆化的同時(shí)，改善鋼板的焊接工藝性。另外，本發(fā)明的強(qiáng)韌性匹配及高溫性能優(yōu)良的特厚鋼板的制造方法，其包括如下步驟a)鋼板成分質(zhì)量百分比為C:0.13%0.17%、Si:《0.30%、Mn:1.20%1.60%、P:《0.015%、S:《0.003%、Als:0.030%0.060%、Cu:0.10%0.35%、Ni:0.30%0.60%、Cr:0.05%0.20%、Mo:0.05%0.20%、Ti:0.004%0.010%、Nb:0.015%0.035%、V:0.075%0.105%、N:《0.0080%、Ca:0.0010%0.0050%、余量為鐵和不可避免雜質(zhì)；且上述元素含量必須同時(shí)滿足如下關(guān)系C、Mn當(dāng)量之間的關(guān)系10《(Mn當(dāng)量/C)《20，以保證特厚鋼板同時(shí)具有優(yōu)良的塑韌性，其中Mn當(dāng)量二Mn+0.81Ni+0.27Cu+0.15Cr屮0.23Mo;(Als+Nb+V)^(Mn當(dāng)量/C)X(Nt。tal—0.292Ti)，0.025《CX(Mo+Nb+V)《0.050，Nb/Ti》1.50，Ni/Cu>1.0，Ca/S在1.003.00之間；b)按上述成分冶煉、鑄造，澆鑄溫度156(TC158(TC;c)板坯加熱，加熱溫度1100。C120(TC，板坯出爐后采用高壓水除鱗，除鱗不盡可反復(fù)除鱗；d)軋制，第一階段為普通軋制，采用大軋制道次壓下率進(jìn)行連續(xù)軋制，軋制道次壓下率8%20%，確保形變金屬發(fā)生動(dòng)態(tài)/靜態(tài)再結(jié)晶，細(xì)化奧氏體晶粒，第一階段普通軋制累計(jì)壓下率>50%;第二階段采用未再結(jié)晶區(qū)控制軋制TMR，控軋開軋溫度《85(TC，軋制道次壓下率》8%，未再結(jié)晶區(qū)總壓下率>45%，終軋溫度《830。C;e)熱處理，正火溫度控制在880920'C之間；正火時(shí)間按爐內(nèi)裝料量而定，一般正火時(shí)間^.02.0min/mmXt，t為成品鋼板厚度，鋼板正火出爐后，自然空冷到室溫。其中，鑄造采用模鑄工藝。本發(fā)明成品鋼板板厚》60mm。得的鋼板組織是均勻細(xì)小的等軸鐵素體晶粒+珠光體+少量粒狀貝氏體，均勻細(xì)小的等軸鐵素體晶粒+珠光體保證了本發(fā)明鋼板的強(qiáng)塑性匹配，少量的粒狀貝氏體可以改善鋼板抗疲勞蠕變性能。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明在關(guān)鍵技術(shù)路線和成分工藝設(shè)計(jì)上，綜合考慮了母材鋼板強(qiáng)韌性、強(qiáng)塑性匹配及低屈強(qiáng)比的同時(shí)，鋼板抗疲勞蠕變性能、抗回火脆化、氫致脆化及焊接工藝性，也同樣優(yōu)異創(chuàng)造性地采用中C一高M(jìn)n—中N低合金鋼的成分體系作為基礎(chǔ)，適當(dāng)提高鋼中酸溶Als含量并控制其范圍、控制(Mn當(dāng)量/C)比在1020之間、(Cu+Ni+Cr+Mo+V)合金化、Nb及超微Ti處理且Nb/Ti^1.5、Ca處理且Ca/S比在1.003.00之間，優(yōu)化控軋及后續(xù)熱處理工藝，獲得優(yōu)異的強(qiáng)韌匹配、抗疲勞蠕變性能、抗回火脆化及焊接工藝性，尤其焊接接頭抗疲勞蠕變性能優(yōu)良，特別適宜于用作耐熱壓力容器胴體。本發(fā)明不僅降低了鋼板制造成本、縮短了鋼板制造周期，也降低了鋼板生產(chǎn)組織難度(現(xiàn)有Cr、Mo元素含量較高的鋼板，板坯表面質(zhì)量較差，一般均需要下線進(jìn)行表面清理，有時(shí)還需要表面著色滲透檢查(即所謂PT檢査)和帶溫切割及后熱處理等)，還消除了大量含Cr、Mo廢鋼回收的困難；更重要的是，本發(fā)明改善了特厚鋼板的焊接工藝性，節(jié)約了用戶構(gòu)件制造成本，縮短了用戶構(gòu)件制造時(shí)間，為用戶創(chuàng)造了巨大的價(jià)值。本發(fā)明鋼板生產(chǎn)過程中不需要添加任何設(shè)備，制造工藝簡(jiǎn)潔、生產(chǎn)過程控制容易，因此制造成本低廉，具有很高性價(jià)比和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；且技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，可以向所有具有熱處理設(shè)備的中厚板生產(chǎn)廠家推廣，具有很強(qiáng)的商業(yè)推廣性，具有較高的技術(shù)貿(mào)易價(jià)值。目前本發(fā)明已實(shí)現(xiàn)批量工業(yè)化大生產(chǎn)。圖1為本發(fā)明實(shí)施例3的鋼板顯微組織照片(X200)。具體實(shí)施方式本發(fā)明實(shí)施例參見表1、表2。本發(fā)明的制造工藝如下TDS鐵水深度脫硫—轉(zhuǎn)爐冶煉，LF鋼包精煉爐—RH真空精煉(喂Si—Ca絲)—模鑄—板坯下線精整—板坯定尺火切—加熱、高壓水除鱗—普通軋制、控制軋制(TMR)—鋼板堆緩冷/坑緩冷—全自動(dòng)超聲檢測(cè)(AUT)/手動(dòng)超聲檢測(cè)(MUT)~>鋼板切邊、切頭尾—粗拋丸去鋼板表面氧化皮~>正火熱處理(N)—取樣與性能驗(yàn)測(cè)—切定尺鋼板4表面質(zhì)量和外觀尺寸、標(biāo)識(shí)及檢測(cè)—出廠。本發(fā)明的實(shí)施例參見表l、表2，表3為本發(fā)明鋼板的性能。從圖1可以看出，本發(fā)明鋼板顯微組織是均勻細(xì)小的等軸鐵素體晶粒+珠光體+少量粒狀貝氏體。從表3可以看出，本鋼板具有良好的強(qiáng)韌性匹配和焊接性能，延伸率55最低達(dá)到28%，-20°(:沖擊功單個(gè)最低值117J;焊接熱影響區(qū)(HAZ)-2(TC沖擊功單個(gè)最低值73J。綜上所述，本發(fā)明通過簡(jiǎn)單的合金元素的組合設(shè)計(jì)，不大量添加貴重元素Cr、Mo，與未再結(jié)晶控軋及熱處理工藝相結(jié)合，獲得優(yōu)異母材鋼板強(qiáng)韌性、強(qiáng)塑性匹配及低屈強(qiáng)比的同時(shí)，鋼板抗疲勞蠕變性能、抗回火脆化、抗氫致脆化及焊接工藝性也同樣優(yōu)異。本發(fā)明不僅降低了鋼板制造成本、縮短了鋼板制造周期，也降低了鋼板生產(chǎn)組織難度，還消除了大量含Cr、Mo廢鋼回收的困難；更重要的是改善了特厚鋼板的焊接工藝性，節(jié)約了用戶構(gòu)件制造成本，縮短了用戶構(gòu)件制造時(shí)間，為用戶創(chuàng)造了巨大的價(jià)值。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表3鋼板性能<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>權(quán)利要求1.強(qiáng)韌性匹配及高溫性能優(yōu)良的特厚鋼板，其成分質(zhì)量百分比為C0.13％～0.17％Si≤0.30％Mn1.20％～1.60％P≤0.015％S≤0.003％Als0.030％～0.060％Cu0.10％～0.35％Ni0.30％～0.60％Cr0.05％～0.20％Mo0.05％～0.20％Ti0.004％～0.010％Nb0.015％～0.035％V0.075％～0.105％N≤0.0080％Ca0.0010％～0.0050％余量為鐵和不可避免的夾雜；且上述元素含量必須同時(shí)滿足如下關(guān)系10≤(Mn當(dāng)量/C)≤20，其中，Mn當(dāng)量＝Mn+0.81Ni+0.27Cu+0.15Cr+0.23Mo；(Als+Nb+V)≥(Mn當(dāng)量/C)×(Ntotal-0.292Ti)；0.025≤C×(Mo+Nb+V)≤0.050；Nb/Ti≥1.50，Ni/Cu≥1.0，Ca/S在1.00～3.00之間。2.—種強(qiáng)韌性匹配及高溫性能優(yōu)良的特厚鋼板的制造方法，其包括如下步驟a)鋼板成分質(zhì)量百分比為C:0.13%0.17%、Si《0.30%、Mn:1,20%1.60%、P《0.015%、S《0.003%、Als:0.030%0.060%、Cu:0.10%0.35%、Ni:0.30%0.60%、Cr:0.05%0.20%、Mo:0.05%0.20%、Ti:0.004%0.010%、Nb:0.015%0.035%、V:,0.075%0.105%、N《0,0080%、Ca:0.0010%0.0050%、余量為鐵和不可避免雜質(zhì)；且上述元素含量必須同時(shí)滿足如下關(guān)系C、Mn當(dāng)量之間的關(guān)系10《(Mn當(dāng)量/C)《20，其中Mn當(dāng)量二Mn+0.81Ni+0.27Cu+0.15Cr+0.23Mo;(Als+Nb+V)^(Mn當(dāng)量/C)X(Ntotal—0.292Ti);0.025《CX(Mo+Nb+V)《0.050;Nb/Ti》1.50，Ni/Cu》1.0，Ca/S在1.003.00之間;b)按上述成分冶煉、鑄造，澆鑄溫度1560°C1580°C;c)板坯加熱，加熱溫度1100°C1200°C，板坯出爐后采用高壓水除鱗，除鱗不盡可反復(fù)除鱗；d)軋制，第一階段為普通軋制，采用大軋制道次壓下率進(jìn)行連續(xù)軋制，軋制道次壓下率8%20%，確保形變金屬發(fā)生動(dòng)態(tài)/靜態(tài)再結(jié)晶，細(xì)化奧氏體晶粒，第一階段普通軋制累計(jì)壓下率>50%;第二階段釆用未再結(jié)晶區(qū)控制軋制(TMR)，控軋開軋溫度《850°C，軋制道次壓下率>8%，未再結(jié)晶區(qū)總壓下率》45%，終軋溫度《83(TC;e)熱處理，正火，溫度控制在88092(TC之間；正火時(shí)間^.02.0min/mmXt，t為成品鋼板厚度，鋼板正火出爐后，自然空冷到室溫。3.如權(quán)利要求2所述的強(qiáng)韌性匹配及高溫性能優(yōu)良的特厚鋼板的制造方法，其特征是，鑄造采用模鑄工藝。4.如權(quán)利要求2所述的強(qiáng)韌性匹配及高溫性能優(yōu)良的特厚鋼板的制造方法，其特征是，成品鋼板板厚》60mm。全文摘要強(qiáng)韌性匹配及高溫性能優(yōu)良的特厚鋼板及其制造方法，采用中C-高M(jìn)n-中N低合金鋼的成分體系作為基礎(chǔ)，適當(dāng)提高鋼中酸溶Als含量并控制其范圍、控制(Mn當(dāng)量/C)比在10～20之間、(Cu+Ni+Cr+Mo+V)合金化、Nb及超微Ti處理，且Nb/Ti≥1.50、Ca處理，且Ca/S比在1.00～3.00之間，優(yōu)化控軋及后續(xù)熱處理工藝，獲得優(yōu)異的強(qiáng)韌匹配、抗疲勞蠕變性能、抗回火脆化及焊接工藝性，尤其焊接接頭抗疲勞蠕變性能優(yōu)良，特別適宜于用作耐熱壓力容器胴體。文檔編號(hào)C22C38/58GK101613840SQ20081003941公開日2009年12月30日申請(qǐng)日期2008年6月23日優(yōu)先權(quán)日2008年6月23日發(fā)明者劉自成申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司