本發(fā)明屬于冶金技術領域，具體涉及一種釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板及其生產方法。

背景技術：

隨著交通運輸業(yè)的快速發(fā)展，客戶對產品的質量要求越來越苛刻，如移動罐車采用q460級別強度要求，耐-40℃低溫沖擊韌性，鋼板厚度同板差0～1mm，為保證容器的安全系數(shù)把屈服強度和抗拉強度比值設定為≤0.85等特殊要求。

一般情況為保證釩氮系q460強度級別容器用鋼的低溫和強度性能，采用正火+回火處理，但此方法生產的鋼板實物強度偏低，沖擊韌性富余量較小。本發(fā)明生產方法采用高氮含量的成分設計，特殊的亞溫淬火+回火調質熱處理模式，通過調整鐵素體和回火索氏體的配比，保證強度、屈強比和-40℃低溫沖擊滿足要求。采用此方法生產的釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板性能達到國際先進水平，深得客戶信賴。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板，本發(fā)明還提一種釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板的生產方法。本方法采用高釩氮的成分設計為保證強度打下基礎，通過特殊的亞溫淬火+回火調質熱處理模式，解決了正火+回火生產出來的釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板強度偏低，沖擊韌性不高的難題，同時避免了重復挽救造成的成本偏高問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：一種釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板，所述鋼板化學成分組成及質量百分含量為：c：0.17～0.19%，mn：1.40～1.65%，p≤0.016%，s≤0.005%，ni：0.25～0.35%，nb：0.025～0.033%，v：0.15～0.20%，al：0.035～0.040%，n：0.015～0.025%，其余為fe和不可避免的雜質。

本發(fā)明所述鋼板化學成分：nb+v+ti≤0.25%。

本發(fā)明鋼板厚度為16～20mm。

本發(fā)明鋼板屈服強度re0.2≥460mpa、抗拉強度630-725mpa、屈強比≤0.85、延伸率≥17%、-40℃橫向沖擊功≥27j。

本發(fā)明還提供了一種釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板的生產方法，所述方法包括軋制、淬火、回火工序；所述淬火工序在輥底式淬火爐進行；所述回火工序在輥底式回火爐進行。

本發(fā)明所述軋制工序，采用ⅱ型控軋，二階段開軋溫度860～880℃，終軋溫度790～810℃，晾鋼厚度≥60mm。

本發(fā)明所述淬火工序，淬火溫度740～770℃，保溫時間1.5～2.5min/mm，保溫結束后，鋼板表面水冷到室溫。

本發(fā)明所述回火工序，回火溫度610～630℃，保溫時間2.5～4.0min/mm。

本發(fā)明釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板產品標準參考en10028-3:2009。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：1、本發(fā)明采用高釩鐵的成分設計，輥底式淬火爐進行加熱，通過合理溫度區(qū)間進行兩相區(qū)加熱后進行淬火，特殊的兩相區(qū)淬火調整鐵素體含量，保證鋼板的屈強比和沖擊要求。2、本發(fā)明通過加強前部的控軋，保證鋼板變形滲透到心部，再通過特殊的調質熱處理工藝，從而有效地解決了鋼板強度、屈強比和-40℃低溫沖擊很難滿足要求的問題。3、本發(fā)明生產的釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板的整體性能和組織均勻一致，-40℃沖擊韌性優(yōu)良，較低的屈強比大幅度提高產品的安全系數(shù)，整體性能均勻穩(wěn)定，有效的提高了生產效率，降低了生產成本。4、本發(fā)明生產的鋼板屈服強度re0.2≥460mpa、抗拉強度630-725mpa、屈強比≤0.85、延伸率≥17%、-40℃橫向沖擊功≥27j。

附圖說明

圖1為實施例1鋼板表面金相組織圖；

圖2為實施例1鋼板板厚1/4位置的金相組織圖；

圖3為實施例2鋼板表面金相組織圖；

圖4為實施例2鋼板板厚1/4位置的金相組織圖；

圖5為實施例3鋼板表面金相組織圖；

圖6為實施例3鋼板板厚1/4位置的金相組織圖；

圖7為實施例4鋼板表面金相組織圖；

圖8為實施例4鋼板板厚1/4位置的金相組織圖；

圖9為實施例5鋼板表面金相組織圖；

圖10為實施例5鋼板板厚1/4位置的金相組織圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

實施例1

本實施例釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板厚度為16mm，其化學成分組成及質量百分含量為：c：0.19%，mn：1.45%，p：0.016%，s：0.005%，ni：0.25%，nb：0.025%，v：0.163%，al：0.035%，n：0.0167%，其余為鐵及不可避免的雜質。

本實施例釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板生產方法包括軋制、淬火、回火工序，具體工藝步驟如下所述：

（1）軋制工序：采用ⅱ型控軋，二階段開軋溫度860℃～880℃，終軋溫度790～810℃，晾鋼厚度60mm；

（2）淬火工序：在輥底式淬火爐淬火，淬火溫度740℃～770℃，保溫時間1.5～2.5min/mm，保溫結束后，鋼板表面水冷到室溫；

（3）回火工序：在輥底式回火爐回火，回火溫度610℃-630℃，加熱系數(shù)為2.5～4.0min/mm。

本實施所得釩氮系q460低溫容器鋼板力學性能檢測見表1，金相組織見圖1、圖2。

由表1可見鋼板屈服強度、抗拉強度富余量較大，延伸率23%，屈強比較低完全滿足要求，-40℃沖擊韌性良好，均在90j以上。

由圖1、圖2可見鋼板表面為鐵素體+回火索氏體，表面無帶狀組織，且被鐵素體分割，晶粒度達到11級，說明鋼板組織均勻，性能均勻，屈強比較低，完全滿足客戶的特殊性能要求。

表116mm厚釩氮系q460低溫容器鋼板力學性能檢測數(shù)據(jù)

實施例2

本實施例釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板厚度為18.5mm，其化學成分組成及質量百分含量為：c：0.19%，mn：1.50%，p：0.013%，s：0.002%，ni：0.28%，nb：0.028%，v：0.176%，al：0.035%，n：0.0190%，其余為鐵及不可避免的雜質。

本實施例釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板生產方法包括軋制、淬火、回火工序，具體工藝步驟如下所述：

（1）軋制工序：采用ⅱ型控軋，二階段開軋溫度870℃，終軋溫度800℃，晾鋼厚度70mm；

（2）淬火工序：在輥底式淬火爐淬火，淬火溫度760℃，保溫時間2.0min/mm，保溫結束后，鋼板表面水冷到室溫；

（3）回火工序：在輥底式回火爐回火，回火溫度620℃，加熱系數(shù)為3.0min/mm。

本實施所得釩氮系q460低溫容器鋼板力學性能檢測見表2，金相組織見圖3、圖4。

由表2可見鋼板屈服強度、抗拉強度富余量較大，延伸率22wt%，屈強比較低完全滿足要求，-40℃沖擊韌性良好，均在90j以上。

由圖3、圖4可見鋼板表面為鐵素體+回火索氏體+少量回火貝氏體，帶狀組織不明顯，且被鐵素體分割，晶粒度達到10級，說明鋼板組織均勻，性能均勻，屈強比較低，完全滿足客戶的特殊性能要求。

表218.5mm厚釩氮系q460低溫容器鋼板力學性能檢測數(shù)據(jù)

實施例3

本實施例釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板厚度為20mm，其化學成分組成及質量百分含量為：c：0.19%，mn：1.60%，p：0.012%，s：0.001%，ni：0.32%，nb：0.033%，v：0.17%，al：0.040%，n：0.0215%，其余為鐵及不可避免的雜質。

本實施例釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板生產方法包括軋制、淬火、回火工序，具體工藝步驟如下所述：

（1）軋制工序：采用ⅱ型控軋，二階段開軋溫度860℃，終軋溫度810℃，晾鋼厚度70mm；

（2）淬火工序：在輥底式淬火爐淬火，淬火溫度770℃，保溫時間1.5min/mm，保溫結束后，鋼板表面水冷到室溫；

（3）回火工序：在輥底式回火爐回火，回火溫度630℃，加熱系數(shù)為2.5min/mm。

本實施所得釩氮系q460低溫容器鋼板力學性能檢測見表3，金相組織見圖5、圖6。

由表3、可見鋼板屈服強度、抗拉強度富余量較大，延伸率23.5%，屈強比較低完全滿足要求，-40℃沖擊韌性良好，均在100j以上。

由圖5、圖6可見鋼板表面為鐵素體+回火索氏體，帶狀組織不明顯，且被鐵素體分割，晶粒度達到10級，說明鋼板組織均勻，性能均勻，屈強比較低，完全滿足客戶的特殊性能要求。

表320mm厚釩氮系q460低溫容器鋼板力學性能檢測數(shù)據(jù)

實施例4

本實施例釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板厚度為17mm，其化學成分組成及質量百分含量為：c：0.17%，mn：1.40%，p：0.013%，s：0.003%，ni：0.28%，nb：0.025%，v：0.15%，al：0.037%，n：0.015%，其余為鐵及不可避免的雜質。

本實施例釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板生產方法包括軋制、淬火、回火工序，具體工藝步驟如下所述：

（1）軋制工序：采用ⅱ型控軋，二階段開軋溫度880℃，終軋溫度810℃，晾鋼厚度60mm；

（2）淬火工序：在輥底式淬火爐淬火，淬火溫度770℃，保溫時間2.5min/mm，保溫結束后，鋼板表面水冷到室溫；

（3）回火工序：在輥底式回火爐回火，回火溫度630℃，加熱系數(shù)為4.0min/mm。

本實施所得釩氮系q460低溫容器鋼板力學性能檢測見表4，金相組織見圖7、圖8。

由表4可見鋼板屈服強度、抗拉強度富余量較大，延伸率25%，屈強比較低完全滿足要求，-40℃沖擊韌性良好，均在100j以上。

由圖7、圖8可見鋼板表面為鐵素體+回火索氏體，帶狀組織不明顯，且被鐵素體分割，晶粒度達到10級，說明鋼板組織均勻，性能均勻，屈強比較低，完全滿足客戶的特殊性能要求。

表417mm厚釩氮系q460低溫容器鋼板力學性能檢測數(shù)據(jù)

實施例5

本實施例釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板厚度為19mm，其化學成分組成及質量百分含量為：c：0.18%，mn：1.65%，p：0.014%，s：0.004%，ni：0.35%，nb：0.029%，v：0.20%，al：0.038%，n：0.025%，其余為鐵及不可避免的雜質。

本實施例釩氮系q460強度級別低溫容器用鋼板生產方法包括軋制、淬火、回火工序，具體工藝步驟如下所述：

（1）軋制工序：采用ⅱ型控軋，二階段開軋溫度860℃，終軋溫度790℃，晾鋼厚度65mm；

（2）淬火工序：在輥底式淬火爐淬火，淬火溫度740℃，保溫時間1.5min/mm，保溫結束后，鋼板表面水冷到室溫；

（3）回火工序：在輥底式回火爐回火，回火溫度610℃，加熱系數(shù)為2.5min/mm。

本實施所得釩氮系q460低溫容器鋼板力學性能檢測見表5，金相組織見圖9、圖10。

由表5可見鋼板屈服強度、抗拉強度富余量較大，延伸率24%，屈強比較低完全滿足要求，-40℃沖擊韌性良好，均在95j以上。

由圖9、圖10可見鋼板表面為鐵素體+回火索氏體，帶狀組織不明顯，且被鐵素體分割，晶粒度達到11級，說明鋼板組織均勻，性能均勻，屈強比較低，完全滿足客戶的特殊性能要求。

表519mm厚釩氮系q460低溫容器鋼板力學性能檢測數(shù)據(jù)

以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。