專利名稱：一種高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)型-50℃低溫用鋼板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于低合金鋼領(lǐng)域，特別涉及一種高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)型-50°c低溫用鋼板。
背景技術(shù)：
低溫用鋼板主要用于低溫儲罐、球罐，低溫壓力鋼管，冰海區(qū)域海洋平臺的制造。目前國內(nèi)同級別壓力容器用鋼及其制造方法如下:中國專利公開號CN102409251A公開了一種《610MPa級低焊接裂紋敏感性特厚鋼板及其制造方法》其化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:c:0.06 0.10%, S1: 0.15 0.40%,Mn: 1.40
1.70%, P 彡 0.015%, S 彡 0.005%, N1:0.10 0.30%, Cr:0.05 0.10，Mo:0.10 0.30%,Cu:0.10 0.25，Nb:0.03 0.05，T1:0.010 0.025%, Als:0.015 0.045，采用 DQ+ACC聯(lián)合冷卻工藝和回火處理生產(chǎn)出610MPa的特厚鋼板，不足之處是最低使用溫度為_20°C。中國專利公開號CN102286692A公開了一種《一種調(diào)質(zhì)低溫用鋼及其制造方法》，其化學(xué)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:c:0.04 0.08%, S1: ^ 0.15%, Mn: 1.20 1.60%, P 彡 0.015%,S 彡 0.003%, Als: ( 0.010%, N1:0.10 0.40%, Mo:0.10 0.30%, Cu:0.05 0.35%, V:
0.02 0.05%, N:0.0055 0.0085%, B:0.008 0.0020%, T1: 0.007 0.012%, Ca:0.001
0.004%，采用在線直接淬火+回火工藝生產(chǎn)出抗拉強(qiáng)度> 610MPa，-50°C橫向沖擊性能優(yōu)良的低溫鋼板。不足之處是在線直接淬火對冷卻設(shè)備要求較高，不能廣泛推廣
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種抗拉強(qiáng)度大于600MPa，具有良好的塑性、優(yōu)良的低溫沖擊韌性和焊接性能的低溫用鋼板，該鋼板主要用于低溫儲罐、球罐，低溫壓力鋼管，冰海區(qū)域海洋平臺的制造。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:本發(fā)明的鋼板的化學(xué)成分按重量百分比為C:0.06 0.09%、S1:0.20 0.40%、Mn:1.3 1.5%、P:彡 0.015%、S: ^ 0.005%、Nb:0.02 0.04%、N1:0.30 0.50%、Cr:
0.10 0.30%、Mo:0.10 0.30%,V:0.03 0.05%、T1:0.01 0.02%，余量為 Fe 和不可避
免的雜質(zhì)。本發(fā)明主要采用的工藝路線為:鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一LF精煉一RH真空處理一板還連鑄一板還加熱一除憐一控制乳制一ACC冷卻一調(diào)質(zhì)熱處理。本發(fā)明的制造方法、主要步驟及工藝參數(shù)如下:1、冶煉轉(zhuǎn)爐冶煉采用經(jīng)過脫硫預(yù)處理的鐵水和廢鋼作為原料。采用單渣工藝冶煉，高碳錳鐵和硅鋁合金脫氧合金化，出鋼擋渣，保證一次拉碳成功，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度控制在162(T164(TC。RH工序采用循環(huán)深脫氣工藝，在保證鋼水溫度穩(wěn)定的前提下大幅降低氫、氧、氮等氣體含量，減小有害氣體對鋼質(zhì)的不利影響，最終得到的鋼水的化學(xué)成分重量百分比為 C:0.06 0.09%、Si:0.20 0.40%、Mn:1.3 1.5%、P:彡 0.015%、S:彡 0.005%、Nb:0.02 0.04%、N1:0.30 0.50%、Cr:0.10 0.30%、Mo:0.10 0.30%、V:0.03
0.05%、T1:0.01 0.02%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。2、連鑄連鑄機(jī)為直弧形連鑄機(jī)，詳細(xì)工藝及參數(shù)控制如下:使用低碳低合金鋼保護(hù)渣，渣子要保持干燥，液渣層厚度控制在1(Γ15_ ;使用無碳中包覆蓋劑，未裝長水口或長水口未浸入鋼液面時嚴(yán)禁向中包沖擊區(qū)加入覆蓋劑；保持恒速澆注，澆注速度控制在0.9 1.0m/mirio正常工藝情況下，同一爐次拉速波動不允許超過±0.lm/min ;采用電磁攪拌，電流280A ;結(jié)晶器進(jìn)水溫度控制在38土 1°C，二冷水溫度控制在22 25°C ;鑄坯矯直溫度控制在95(Γ1000 ，且鑄坯沿寬度方向的溫差不得超過50°C ;做好保護(hù)澆注，謹(jǐn)防鋼水二次氧化和吸氣增氮；鑄坯低倍檢驗結(jié)果應(yīng)滿足B類中心偏析< 1.5級，中間裂紋< 1.5級，中心疏松< 1.0 級。3、加熱

充分保證鋼坯加熱溫度和均熱時間。加熱溫度控制在1210°C 1250°C，總在爐時間彡270min，其中均熱時間彡50min，保證合金元素充分固溶，板坯溫度均勻。爐氣氣氛采用弱氧化或還原氣氛燒鋼，微正壓操作，避免鑄坯表面生成過量氧化鐵皮和難去除氧化鐵皮。4、軋制和冷卻軋制采用兩階段控制軋制，即奧氏體再結(jié)晶區(qū)控制軋制(通常稱粗軋階段)和奧氏體非再結(jié)晶區(qū)控制軋制(通常稱精軋階段)。粗軋時加大道次變形量，開軋溫度為1200 1240°C，單道次相對壓下率至少有兩道次以上控制在25 40%。精軋時嚴(yán)格控制各道次變形量，精軋開軋溫度< 950 °C，至少有兩道壓下率>20%以上，末道次壓下率>10%。軋后鋼板采用控制冷卻，冷卻速度彡5°C /s，終冷溫度彡600°C。5、調(diào)質(zhì)熱處理根據(jù)經(jīng)驗公式并結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)實際，確定淬火溫度為880°C、20°C，在爐時間:tX 1.4min/mm + IOmin0 回火溫度 600°C 630°C,保溫時間 tX2.4 3.2min/mm + 20min,其中t為鋼板厚度,單位為mm。本發(fā)明的有益效果為:通過合理的化學(xué)成分設(shè)計，采取上述工藝可以得到一種抗拉強(qiáng)度大于600MPa，具有良好的塑性、優(yōu)良的低溫沖擊韌性和焊接性能的低溫用鋼板。


圖1為本發(fā)明實施例3鋼板的金相組織圖。
具體實施例方式以下用實施例對本發(fā)明作更詳細(xì)的描述。這些實施例僅僅是對本發(fā)明最佳實施方式的描述，并不對本發(fā)明的范圍有任何限制。實施例1原料鐵水經(jīng)過鐵水深脫硫，轉(zhuǎn)爐頂?shù)状禑挘摪禋?，LF爐外精煉，RH真空處理及連鑄工藝得到表I所示化學(xué)成分重量百分比的250mm厚板坯。板坯加熱溫度1219°C，總在爐時間426min，第一階段開軋溫度1222°C，單道次相對壓下率至少有兩道次以上控制在25 40%，當(dāng)軋件厚度為38mm時，在輥道上待溫至1020°C，隨后進(jìn)行第二階段軋制，終軋溫度不控制，成品鋼板厚度為12mm。軋制結(jié)束后，鋼板空冷進(jìn)入熱矯機(jī)，熱矯后冷床冷卻。鋼板拋丸后送入淬火爐進(jìn)行處理，淬火溫度880°C，在爐時間:tXl.4min/mm + IOmin0回火溫度610°C,保溫時間tX2.4min/mm + 20min,其中t為鋼板厚度,單位為mm。最后即可得到所述鋼板。實施例2實施方式同實施例1，其中加熱溫度為1221°C，總在爐時間461min，第一階段軋制的開軋溫度為1223°C，第二階段軋制的開軋溫度為891°C，中間坯待溫厚度為96mm，終軋溫度為835°C，成品鋼板厚度為38mm。軋制結(jié)束后，鋼板進(jìn)入加速冷卻(ACC)裝置，冷卻速度3°C/s，終冷溫度613°C，熱矯后冷床冷卻。鋼板拋丸后送入淬火爐進(jìn)行處理，淬火溫度 92CTC,在爐時間:tX 1.4min/mm + IOmin0 回火溫度 610°C,保溫時間 tX3.2min/mm +20min，其中t為鋼板厚度，單位為_。最后即可得到所述鋼板。實施例3實施方式同實施例1，其中加熱溫度為1218°C，總在爐時間483min，第一階段軋制的開軋溫度為1223°C，第二階段軋制的開軋溫度為892°C，中間坯待溫厚度為100mm，終軋溫度為841 °C，成品鋼板厚度為50mm。軋制結(jié)束后，鋼板進(jìn)入加速冷卻(ACC)裝置，冷卻速度2°C/s，終冷溫度563°C，熱矯后冷床冷卻。鋼板拋丸后送入淬火爐進(jìn)行處理，淬火溫度 920°C,在爐時間:tX 1.4min/mm + IOmin0 回火溫度 610°C,保溫時間 tX2.4min/mm +20min，其中t為鋼板厚度，單位為_。最后即可得到所述鋼板。表I本發(fā)明實施 例1 3的化學(xué)成分(wt%)
權(quán)利要求
1.一種高強(qiáng)度-50°C低溫用鋼板，其特征在于，所述鋼板的化學(xué)成分按重量百分比為C:0.06 0.09%, Si:0.20 0.40%、Mn:1.3 1.5%、P:彡 0.015%, S..( 0.005%、Nb:0.02 0.04%,N1:0.30 0.50%,Cr:0.10 0.30%、Mo:0.10 0.30%,V:0.03 0.05%、T1:0.01 0.02%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
2.一種如權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度_50°C低溫用鋼板的制備方法，其特征在于: 按照權(quán)利要求1所述的的化學(xué)成分冶煉，并澆鑄成矩形鋼錠，將鋼錠制造成所述鋼板的方法如下: 1)、加熱和軋制: U)、在加熱過程中，加熱溫度為1210°C 1250°C，總在爐時間彡270min, (b)、軋制:軋制分為第一階段和第二階段軋制: 第一階段在奧氏體再結(jié)晶區(qū)軋制，軋制過程中，開軋溫度為1200 1230°C，第I 2道次壓下量應(yīng)大于10%，其余至少有I 2道次壓下率控制在20 40% ； 第二階段在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制，開軋溫度< 950°C，軋制過程中，累積壓下率大于60%，終軋溫度為810 8400C ； 2)、冷卻: 在冷卻過程中，鋼板進(jìn)入加速冷卻裝置，以5 10°C /s的速度冷卻至600°C以下， 3)、回火熱處理 鋼板回火溫度控制在610 650°C，保溫時間為20min+tX2.5min/mm,其中t為鋼板厚度，單位為mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)型-50℃低溫用鋼板，鋼板的化學(xué)成分按重量百分比為C0.06～0.09%、Si0.20～0.40%、Mn1.3～1.5%、P≤0.015%、S≤0.005%、Nb0.02～0.04%、Ni0.30～0.50%、Cr0.10～0.30%、Mo0.10～0.30%、V0.03～0.05%、Ti0.01～0.02%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。制造方法是采用經(jīng)過脫硫預(yù)處理的鐵水和廢鋼作為原料，經(jīng)過轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH真空處理、連鑄、加熱、軋制和冷卻、調(diào)質(zhì)熱處理等工序得到-50℃低溫用鋼板。其優(yōu)點是抗拉強(qiáng)度大于600MPa，具有良好的塑性、優(yōu)良的低溫沖擊韌性和焊接性能，并且具有優(yōu)良的抗層狀撕裂性能，可廣泛用于低溫儲罐、球罐，低溫壓力鋼管，冰海區(qū)域海洋平臺的制造。
文檔編號C21D8/02GK103114251SQ20121058946
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者楊雄, 霍培珍, 董瑞峰, 吳鵬飛, 李文藝, 張文博 申請人:內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司