專利名稱：一種鎳系低溫壓力容器用鋼及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鎳系低溫壓力容器用鋼及其制造方法。

背景技術(shù)：
申請(qǐng)人:是國內(nèi)第一家批量供貨中石油、廣東九豐LNG儲(chǔ)罐是用鎳系低溫壓力容 器鋼即9% Ni的企業(yè)。鎳是貴重金屬，而9% Ni要求鎳含量為9.2 9.6%，每噸鋼中 僅鎳的成本高達(dá)11040 11520元，成本較高，如何制造出成本低的鎳系低溫壓力容器用 鋼，成為鋼廠的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有鎳系低溫壓力容器用鋼及其制造方法的上述不足，本發(fā)明提供一 種成本低的鎳系低溫壓力容器用鋼及其制造方法，本發(fā)明制造的鎳系低溫壓力容器用 鋼，性能指標(biāo)達(dá)到9% Ni標(biāo)準(zhǔn)要求。本發(fā)明的技術(shù)方案是改變鋼的化學(xué)成分，降低鎳的含量。每節(jié)約0.1%鎳含量， 每噸鋼可降低成本120元左右。如由現(xiàn)在的9.3%降低至8.5%，每噸鋼可降低1000元。 本節(jié)鎳型鎳系低溫用鋼的制造方法，在保證質(zhì)量的前提下，大幅度降低制造成本。C 是為保證強(qiáng)度而加入的元素，含量0.02%以下效果低，超過0.08%會(huì)導(dǎo)致低 溫韌性和焊接性變壞，故C含量定為0.02 0.08%。本發(fā)明設(shè)計(jì)為C 0.02 0.05%， 目的是提高低溫沖擊韌性及焊接性能，而強(qiáng)度通過熱處理進(jìn)行提高。Si是作為脫氧元素而且確保強(qiáng)度所需要的，含量0.02%以下效果低，而超過 0.05%則韌性惡化，因此定為0.02 0.50%。Mn作為改善強(qiáng)度的元素，含量在0.4%以下效果低，而超過0.8%則韌性惡 化，因此Mn含量定在0.40 0.80%。P和S是對(duì)韌性有害的元素，為了得到高水平的韌性，P含量超過.003%，S含量 超過0.002%，則不進(jìn)行特殊的熱處理就得不到充分的韌性，因此P《0.003%，S<0.003% 是不可缺的。9% Ni鋼還具有一定的回火脆性敏感性，并隨著含磷量的增加而有顯著增 加。因此，必須嚴(yán)格控制含磷量。同樣，也必須嚴(yán)格控制含硫量，因?yàn)榱蚝吭黾又?后，增加9% Ni鋼焊接時(shí)的熱裂紋敏感性。Ni同時(shí)提高強(qiáng)度及韌性的元素，為了確保低溫用鋼的性能不可缺少，含量達(dá) 不到8.5%得不到充分的強(qiáng)度和韌性，超過9.5%不但韌性提高的效果飽和而且生產(chǎn)成本 加大，因此Ni含量定在8.5-9.0%。本鎳系低溫壓力容器用鋼的成分的質(zhì)量百分配比為C 0.02 ~ 0.05%, Si 0.20 ~ 0.50% Mn .40 ~ 0.80% P<0.003%S<0.003% Ni 8.5 ~ 9.0%其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。它是經(jīng)澆注、十字鍛造成板材與熱處理制成的鋼材料，并經(jīng)力學(xué)性能檢驗(yàn)，Rel/Mpa、Rm/Mpa、A/%與Akv/J均達(dá)到9 % Ni鋼的標(biāo)準(zhǔn)要求。本鎳系低溫壓力容器用鋼的制造方法包括下述依次的步驟I真空冶煉與澆注將純度99.99%的純鐵與9% Ni坯料加到真空感應(yīng)爐中冶煉，純鐵與坯料的質(zhì)量 份配比為純鐵8 坯料 88-92。最佳配比為純鐵10 坯料90。鋼水的成分的質(zhì)量百分配比和溫度達(dá)下述要求時(shí)出鋼C 0.02 ~ 0.05%, Si 0.20 ~ 0.50% ； Mn 0.40 ~ 0.80% ；P<0.003% ； S<0.003% ； Ni: 8.5 9.0%。其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。溫度1550°C。澆注(砂模)成直徑150-180mm，長80_100cm的棒形坯料。II 鍛造將棒形坯料加熱至1100 1200°C，保溫2 3小時(shí)，鍛成20士3mm的板材。III熱處理將鋼板在800 830°C保溫60 90分鐘，然后出爐淬火(水淬)，最后將淬火 后的鋼板加在500 600°C保溫55-65分鐘回火；或?qū)摪逶?00 830°C保溫60 90 分鐘，然后出爐淬火(水淬)，在670°C 士20°C保溫60 90分，出爐后二次淬火，最后 在500 600°C保溫55-65分鐘回火。IV力學(xué)性能檢驗(yàn)將熱處理后鋼板切取試樣進(jìn)行力學(xué)性能、低溫沖擊功檢驗(yàn)，鋼材的抗拉強(qiáng)度Rm 達(dá)到685 750Mpa，沖擊值A(chǔ)Kv達(dá)到180 240J，均滿足9% Ni的標(biāo)準(zhǔn)要求。本鎳系低溫壓力容器用鋼及其制造方法，由于用鎳較9% Ni鋼低，降低了鎳系 低溫壓力容器用鋼的成本，而且鋼材力的抗拉強(qiáng)度Rm與沖擊值A(chǔ)Kv均達(dá)到9% Ni鋼的 標(biāo)準(zhǔn)要求。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說明本鎳系低溫壓力容器用鋼及其制造方法的具體實(shí)施方 式，但本鎳系低溫壓力容器用鋼及其制造方法的具體實(shí)施方式
不局限于下述的實(shí)施例。制造方法實(shí)施例一本實(shí)施例造方法為下述依次的步驟I真空冶煉與澆注將純度99.99%的純鐵IOKg與9% Ni坯料90Kg加到真空感應(yīng)爐中冶煉，鋼水的 成分的質(zhì)量百分比和溫度達(dá)下述要求時(shí)出鋼C: 0.02%; Si 0.02% ； Mn 0.30% P 0. 0036% ；S 0.001% Ni 8.4%其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。溫度1550°C。澆注(鋼模)成直徑160mm，長IOOcm的棒形坯料。
II 鍛造將棒形坯料加熱至1160 °C，保溫2.5小時(shí)，采用十字鍛造法，鍛成 20 X 80 X 1200mm板材，終鍛溫度860°C，鍛后緩冷至室溫。III熱處理板材在800°C保溫70分鐘，然后出爐淬火(水淬)，最后將淬火后的鋼板加在 560°C保溫60分鐘回火。IV力學(xué)性能檢驗(yàn)將熱處理鋼板切取試樣進(jìn)行力學(xué)性能、低溫沖擊功檢驗(yàn)，其力學(xué)性能見表1 ；表 權(quán)利要求
1.一種鎳系低溫壓力容器用鋼，它的成分的質(zhì)量百分配比為C 0.02 ~ 0.05%, Si: 0.20 ~ 0.50% Mn: .40 ~ 0.80% P<0.003% S<0.003% Ni: 8.5 9.0% 其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)； 它是經(jīng)澆注、十字鍛造成板材與熱處理制成的鋼材料。
2. 一種鎳系低溫壓力容器用鋼的制造方法，它包括下述依次的步驟 I真空冶煉與澆注將純度99.99%的純鐵與9% Ni坯料加到真空感應(yīng)爐中冶煉，純鐵與坯料的質(zhì)量份配 比為純鐵8坯料88-92 ；鋼水的成分的質(zhì)量百分配比和溫度達(dá)下述要求時(shí)出鋼C 0.02 0.05%, Si 0.20 0.50% ； Mn 0.40 0.80% ；P<0.003% ； S<0.003% ； Ni 8.5 ~ 9.0%其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)；溫度1550°C ；澆注成直徑150-180mm，長80_100cm的棒形坯料；II鍛造將棒形坯料加熱至1100 1200°C，保溫2 3小時(shí)，鍛成20士3_的板材； III熱處理將鋼板在800 830°C保溫60 90分鐘，然后出爐淬火，最后將淬火后的鋼板加在 500 600°C保溫55-65分鐘回火；或?qū)摪逶?00 830°C保溫60 90分鐘，然后出爐 淬火，在670°C 士20°C保溫60 90分，出爐后二次淬火，最后在500 600°C保溫55-65 分鐘回火。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鎳系低溫壓力容器用鋼的制造方法，其特征是純鐵與坯 料的質(zhì)量份配比為純鐵8坯料90.
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鎳系低溫壓力容器用鋼及其制造方法。壓力容器用鋼的質(zhì)量百分配比為C0.02～0.05％，Si0.20～0.50％ Mn.40～0.80％；P≤0.003％；S≤0.003％；Ni8.5～9.0％其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。制造方法為Ⅰ真空冶煉與澆注純鐵與9％Ni坯料加到真空感應(yīng)爐中冶煉；澆注成棒形坯料；Ⅱ鍛造將棒形坯料加熱鍛成板材；Ⅲ熱處理鋼板在800～830℃保溫60～90分鐘然后出爐淬火，再將鋼板加在500～600℃保溫55-65分鐘回火；或?qū)摪逶?00～830℃保溫60～90分鐘，然后出爐淬火，在670℃±20℃保溫60～90分，出爐后二次淬火，最后在500～600℃保溫55-65分鐘回火。本方法制的鎳系低溫壓力容器用鋼成本低。
文檔編號(hào)C22C38/08GK102011048SQ20101050161
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者劉東風(fēng), 孟傳峰, 崔天燮, 王彩煥 申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司