液化石油氣鋼瓶的二次正火工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液化石油氣鋼瓶的二次正火工藝，所述的鋼瓶用熱軋鋼板制備并進(jìn)行焊接，所述的二次正火工藝包括以下步驟：A.首先第一次正火，將熱處理爐加熱到(40Mn2)850+20-15℃或(34Mn2V)830±10℃溫度區(qū)間；向爐內(nèi)投放鋼瓶坯料，每7min推料3只，總加熱時(shí)間為63min，其中保溫21min，出爐鋼瓶坯料自身旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)制風(fēng)冷4～6min，而后自然空冷；B.然后第二次正火，再次把熱處理爐加熱到(40Mn2)850+20-15℃或(34Mn2V)830±10℃溫度區(qū)間。本發(fā)明通過(guò)控制加熱溫度、保溫時(shí)間、冷卻方式等熱處理工藝制度，使熱處理后的液化石油氣鋼瓶具有優(yōu)異的綜合機(jī)械性能。
【專利說(shuō)明】
液化石油氣鋼瓶的二次正火工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種壓力容器用鋼板的熱處理方法，具體的是一種鋼瓶鋼的熱處理工
-H-
O
【背景技術(shù)】
[0002]用于盛裝壓縮氣體或高壓液化氣體的可重復(fù)充裝的移動(dòng)式鋼質(zhì)氣瓶簡(jiǎn)稱為鋼瓶，而液化石油氣鋼瓶是一種用于盛裝作為石油產(chǎn)品之一的液化石油氣的鋼瓶。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，液化石油氣鋼瓶的使用越來(lái)越普遍，尤其是作為家庭或公共餐廳燃料用途的使用更為廣泛。但液化石油氣鋼瓶是一種危險(xiǎn)性很大的設(shè)備，且它所儲(chǔ)存的液化石油氣是一種壓力很高并且易燃易爆的壓縮氣體。因此，液化石油氣鋼瓶的安全性是非常重要的，保證鋼瓶的制造質(zhì)量是確保鋼瓶安全的重要前提。
[0003]在液化石油氣鋼瓶由熱乳鋼板制成之后，需要對(duì)鋼板進(jìn)行焊接，在焊接區(qū)域及其周圍存在很高的焊接應(yīng)力。而這種焊接應(yīng)力如不及時(shí)消除，在使用過(guò)程中，瓶?jī)?nèi)氣體的壓力和焊接應(yīng)力的相加，將會(huì)超過(guò)鋼瓶的抗爆壓力而使鋼瓶處于一種隨時(shí)可能爆炸的危險(xiǎn)狀況下。因此，需要對(duì)制作的液化石油氣鋼瓶進(jìn)行整體熱處理，以消除在制作鋼瓶的過(guò)程中所產(chǎn)生的焊接應(yīng)力以及其它殘余應(yīng)力。但熱處理的溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響鋼瓶的材料組織，進(jìn)而影響其力學(xué)性能。如果采取的熱處理工藝不當(dāng)，將會(huì)使鋼瓶的力學(xué)性能嚴(yán)重衰減，從而導(dǎo)致鋼瓶的力學(xué)性能劣化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的由于熱處理工藝溫度的設(shè)計(jì)不合理，使焊接應(yīng)力消除不徹底或使力學(xué)性能衰減嚴(yán)重的缺點(diǎn)，而提供一種液化石油氣鋼瓶的二次正火工藝，該液化石油氣鋼瓶的二次正火工藝在高溫加熱的同時(shí)，采用適當(dāng)?shù)睦鋮s方式，減小其力學(xué)性能的衰減，既保證了其力學(xué)性能不降低，又保證了焊接應(yīng)力的消除，能使液化石油氣鋼瓶在安全狀態(tài)下使用。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]液化石油氣鋼瓶的二次正火工藝，所述的鋼瓶用熱乳鋼板制備并進(jìn)行焊接，其特征在于:所述的二次正火工藝包括以下步驟:
[0007]A、首先第一次正火，將熱處理爐加熱到(40Mn2) 850+20-15 °C或(34Mn2V) 830± 10 °C溫度區(qū)間；向爐內(nèi)投放鋼瓶坯料，每7min推料3只，總加熱時(shí)間為63min，其中保溫21min，出爐鋼瓶還料自身旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)制風(fēng)冷4?6min，而后自然空冷；
[0008]B、然后第二次正火，再次把熱處理爐加熱到(40Mn2) 850+20-15 °C或(34Mn2V)830±10°C溫度區(qū)間；向爐內(nèi)投放已經(jīng)進(jìn)行了第一次正火處理，并冷卻了鋼瓶坯料，每7min推料3只，總加熱時(shí)間為50min，其中保溫15min，出爐鋼瓶還料自身旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)制風(fēng)冷3?4min，而后自然空冷，它可以細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度和低溫沖擊韌度，達(dá)到了強(qiáng)韌化的目的。
[0009]所述正火工藝中4Mn2V鋼可采用亞溫正火(800°C )，利用碳化釩(VC)和殘留鐵素體的綜合作用，可以得到細(xì)小晶粒的均勻組織，從而能使鋼的沖擊韌度顯著提高、塑性得到改善而不損害強(qiáng)度。
[0010]制備鋼瓶所用的熱乳鋼板的材料成分以重量％計(jì)為:C:0.37?0.44，S1:0.20?
0.40，Mn:1.40 ?1.80，P 彡 0.035，S 彡 0.035，Cu ( 0.20，Als > 0.015%，余量為 Fe。
[0011]本發(fā)明通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐研討正火時(shí)，對(duì)性能影響最大的是化學(xué)成分和強(qiáng)制風(fēng)冷速度。當(dāng)40Mn2鋼含碳量(0.37%?0.38% )和含錳量(1.40%?1.50% )在下限范圍，若氣溫較高(> 25°C )時(shí)正火，則鋼瓶的強(qiáng)度將偏低。為此，各制造廠根據(jù)生產(chǎn)條件，鋼的化學(xué)成分和在不同季節(jié)，對(duì)正火冷速有多種的調(diào)控方法，諸如控制風(fēng)量和風(fēng)壓、加罩緩冷、增減冷卻時(shí)排列密度以及調(diào)節(jié)奧氏體化溫度等等，來(lái)達(dá)到鋼瓶力學(xué)性能要求。一次正火40Mn2鋼瓶低溫(_50°C)爆破試驗(yàn)時(shí)會(huì)形成碎片，且破口形狀不符合要求。而二次正火鋼瓶當(dāng)C、Mn量較低情況(< 0.41% C，< 1.60% Mn)時(shí)，低溫爆破試驗(yàn)時(shí)無(wú)碎片，且破口形狀也符合要求。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明正火鋼瓶力學(xué)性能表；
[0013]圖2是本發(fā)明中二次正火鋼瓶力學(xué)性能表；
[0014]圖3是本發(fā)明中低溫正火鋼瓶力學(xué)性能表；
[0015]圖4是本發(fā)明中正火溫度對(duì)34Mn2V鋼力學(xué)性能表；
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面通過(guò)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明；
[0017]實(shí)施例:參見(jiàn)附圖1、2、3、4，液化石油氣鋼瓶的二次正火工藝，所述的鋼瓶用熱乳鋼板制備并進(jìn)行焊接，所述的二次正火工藝包括以下步驟:A、首先第一次正火，采用40Mn2熱乳鋼板制作鋼瓶并進(jìn)行焊接，將熱處理爐加熱到850+20-15°C溫度區(qū)間；向爐內(nèi)投放鋼瓶還料，每7min推料3只，總加熱時(shí)間為63min，其中保溫21min，出爐鋼瓶還料自身旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)制風(fēng)冷4?6min，而后自然空冷；B、然后第二次正火，再次把熱處理爐加熱到850+20-15°C溫度區(qū)間；向爐內(nèi)投放已經(jīng)進(jìn)行了第一次正火處理，并冷卻了鋼瓶坯料，每7min推料3只，總加熱時(shí)間為50min，其中保溫15min，出爐鋼瓶還料自身旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)制風(fēng)冷3?4min，而后自然空冷，它可以細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度和低溫沖擊韌度，達(dá)到了強(qiáng)韌化的目的；制備鋼瓶所用的熱乳鋼板的材料成分以重量％計(jì)為:C:0.37?0.44，S1:0.20?0.40，Mn:1.40 ?1.80，P 彡 0.035，S 彡 0.035，Cu ( 0.20，Als > 0.015%，余量為 Fe。
[0018]本發(fā)明的液化石油氣鋼瓶熱處理后的力學(xué)性能與現(xiàn)有技術(shù)相比，力學(xué)性能衰減幅度明顯降低，而延伸率和斷面收縮率均提高，因此經(jīng)過(guò)本發(fā)明熱處理之后的液化石油氣鋼瓶與現(xiàn)有技術(shù)相比其綜合性能均得到了提高。
[0019]熱處理之后鋼瓶的顯微組織和晶粒度與熱乳鋼板的顯微組織沒(méi)有發(fā)生明顯變化，保證了鋼瓶材質(zhì)的使用性能。本發(fā)明通過(guò)控制加熱溫度、保溫時(shí)間、冷卻方式等熱處理工藝制度，使鋼瓶具有了更優(yōu)異的綜合機(jī)械性能。同時(shí)也完全符合國(guó)家關(guān)于壓力容器用鋼板的各項(xiàng)性能指標(biāo)。
[0020]本發(fā)明在保證了消除鋼瓶的焊接應(yīng)力的同時(shí)，也保證了鋼瓶各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓力容器的要求，進(jìn)而保證了鋼瓶的使用性能。本發(fā)明對(duì)于液化石油氣鋼瓶所選擇的熱處理溫度和處理方法是具有創(chuàng)造性的，既達(dá)到了鋼瓶消除應(yīng)力的作用，又簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序，從而節(jié)約了熱處理時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液化石油氣鋼瓶的二次正火工藝，所述的鋼瓶用熱乳鋼板制備并進(jìn)行焊接，其特征在于:所述的二次正火工藝包括以下步驟: A、首先第一次正火，將熱處理爐加熱到(40Mn2)850+20-15°C或(34Mn2V)830±10°C溫度區(qū)間；向爐內(nèi)投放鋼瓶還料，每7min推料3只，總加熱時(shí)間為63min，其中保溫21min，出爐鋼瓶坯料自身旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)制風(fēng)冷4?6min，而后自然空冷； B、然后第二次正火，再次把熱處理爐加熱到(40Mn2)850+20-15 °C或(34Mn2V)830±10°C溫度區(qū)間；向爐內(nèi)投放已經(jīng)進(jìn)行了第一次正火處理，并冷卻了鋼瓶坯料，每7min推料3只，總加熱時(shí)間為50min，其中保溫15min，出爐鋼瓶還料自身旋轉(zhuǎn)，強(qiáng)制風(fēng)冷3?4min，而后自然空冷，它可以細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度和低溫沖擊韌度，達(dá)到了強(qiáng)韌化的目的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液化石油氣鋼瓶的二次正火工藝，其特征在于:所述正火工藝中4Mn2V鋼可采用亞溫正火(800°C )，利用碳化釩(VC)和殘留鐵素體的綜合作用，可以得到細(xì)小晶粒的均勻組織，從而能使鋼的沖擊韌度顯著提高、塑性得到改善而不損害強(qiáng)度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液化石油氣鋼瓶的二次正火工藝，其特征在于:制備鋼瓶所用的熱乳鋼板的材料成分以重量％計(jì)為:C:0.37?0.44，S1:0.20?0.40，Mn:1.40?.1.80，P 彡 0.035，S 彡 0.035，Cu ( 0.20，Als > 0.015%，余量為 Fe。
【文檔編號(hào)】C21D1/28GK105886716SQ201510007350
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月8日
【發(fā)明人】劉東華, 趙誠(chéng)利, 屈洪飛, 張曉宇
【申請(qǐng)人】標(biāo)新科技（北京）有限公司