CN101144138B - 一种低温压力容器用钢板的生产方法 - Google Patents
一种低温压力容器用钢板的生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101144138B CN101144138B CN200710113574XA CN200710113574A CN101144138B CN 101144138 B CN101144138 B CN 101144138B CN 200710113574X A CN200710113574X A CN 200710113574XA CN 200710113574 A CN200710113574 A CN 200710113574A CN 101144138 B CN101144138 B CN 101144138B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- percent
- steel plate
- low temperature
- steel
- stove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
一种低温压力容器用钢板的生产方法，钢板主要化学成分含量Wt％为：C：0.12～0.19％，Si：0.15～0.45％，Mn：1.2～1.6％，Nb：0.015～0.050％，Ti：0.01～0.03％，Ni：0.10～0.35％，Al：0.015～0.050％，P：0～0.015％；S：0～0.01％，其余为Fe及不可避免的杂质；它运用热钢坯装炉、中间坯水冷、控轧、加速控冷、正火等易于操作的新工艺技术，将合金元素的用量降到最低，尤其是大幅降低了贵重Ni金属的使用，低温韧性-40℃横向冲击功达164J，-30℃横向冲击功达298J，CTOD在-40℃试验条件下δ0.20＝0.40mm。该钢种成本相对低廉，小时产量高，强度适中，塑性良好，低温韧性高，焊接性能非常优良，可广泛应用于各行各业贮存和输送低温液体用低温容器及石油、化工等领域。
Description
技术领域
本发明属于金属材料领域，涉及到一种低温压力容器用钢板的生产方法。
背景技术
根据相关的文献资料及已公开的最新专利技术，重钢采用V、Ti微合金化处理技术，目前，只有沈阳重型机器厂申请的“一种耐低温可焊接细晶粒厚度方向钢板”中国专利申请，其申请号为94110049，申请日为1995年8月2日，该技术中产品配方成份有C、Mn、Si、P、S、V、Ti、Cu、Cr、Mo、Ni、Fe。一方面Cu元素的存在加大了连铸和加热轧制时产生裂纹的机率，增加了操作的困难性，另一方面Mo、Cr、V元素又增加了成本，同时增加了碳当量，对焊接性能不利。
发明内容
本发明的目的是提供一种低温压力容器用钢板的生产方法，该钢种成本低廉，小时产量高，非常适合连续化大生产，其强度适中，塑性良好，低温韧性高，焊接性能优良。
本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是：该种低温压力容器用钢板的生产方法，生产钢板所需的主要化学成分含量Wt％为：C：0.12～0.19％，Si：0.15～0.45％，Mn：1.2～1.6％，Nb：0.015～0.050％，Ti：0.01～0.03％，Ni：0.10～0.35％，Al：0.015～0.050％，P：0～0.015％；S：0～0.01％，其余为Fe及不可避免的杂质；裂纹尖端张开位移CTOD在相关系数R＝0.996、-40℃试验条件下δ0.20＝0.40mm，运用热钢坯装炉、带IC冷却双机架控轧、ACC控冷和正火技术，得到低温用低合金铁素体+珠光体钢板。
所述低温用低合金铁素体+珠光体钢板的生产方法，步骤如下：
冶炼工艺：采用转炉冶炼，通过顶吹或顶底复合吹炼；采用LF炉和VD炉真空处理，降低O、H、N等有害气体以及S的含量；添加合金元素，进行微合金化；Ca处理，喂Si-Ca线1～6m/t，控制硫化物形态，提高延性和韧性；
钢坯热装炉工艺：连铸坯切割完毕后，直接穿过输送辊道热装炉，钢坯表面入炉温度600～700℃，钢坯在炉加热时间≥2小时，以使析出的Nb等合金元素充分溶回到奥氏体中；钢坯最终加热温度1150～1180℃；
轧制冷却工艺：采用双机架两阶段控轧，粗轧机进行≥980℃的完全再结晶轧制，然后中间坯进行IC冷却；精轧机进行未再结晶区控轧，轧制温度控制在930℃～870℃，累积变形量≥60％；轧后钢板立即进行加速冷却，冷速10～15℃/S，终冷温度控制在680～630℃之间。
正火工艺：正火处理温度890～910℃，炉内保温时间1.2～2.0min/mm，正火钢板出炉后放置于通风处单张平放，钢板收集温度＜150℃。
本发明选择的合金元素及其数量在低温压力容器钢板中的主要作用在于：
C：碳对钢的强度、低温冲击韧性、焊接性能产生显著影响。在以低温用钢为主要开发目的钢中，碳含量不能过高，碳含量过低会使它与微合金化元素形成碳化物、碳氮化物生成量降低，影响控轧效果。因此，本发明设定的最佳碳含量为0.12％～0.19％。
Si：本发明中Si含量控制在0.15％～0.5％，Si主要以固溶强化形式提高钢的强度，超过0.5％时，会造成钢的韧性下降，同时比较强烈地升高脆性转化温度。
Mn：本发明中Mn含量控制在1.2％～1.6％，Mn的成本低廉，其固溶强化作用会使钢的抗拉强度大幅度上升，锰可改善钢的热加工性能，降低钢的冷脆性，因此本发明中把Mn作为主要合金元素。
Nb：Nb是本发明的重要添加元素，Nb易于C结合生成的碳化物会在轧制过程中阻碍奥氏体晶粒的长大，延迟奥氏体的再结晶，同时可以提高奥氏体再结晶停止温度，实现严格的未再结晶区轧制，促进铁素体晶粒的细化，以起到改善强度和韧性的作用。鉴于Nb的上述重要作用，本发明将Nb的含量控制在0.015％～0.050％。
Ti：Ti的作用和Nb的作用很相似，加入微量的Ti，使其与钢中的N形成TiN，TiN可阻止钢坯在加热、轧制、焊接过程中晶粒的长大，改善母材和焊接热影响区的韧性，这是Ti细化晶粒的作用；其次，Ti可以固定钢中的N元素，Ti低于0.005％固氮效果差，超过0.03％时，剩余Ti会恶化钢的韧性。因此本发明中把Ti的含量控制在0.01％～0.03％。
Ni：是弱固溶强化元素，在钢中的主要作用是增大奥氏体的过冷能力，从而细化组织，得到强化的效果，对冲击韧性和脆性转化温度具有良好的影响。因此本发明中把Ni的含量控制在0.10％～0.35％。
Al：Al是脱氧元素，钢中形成的AlN可有效细化晶粒，含量0.015％～0.05％较为合适。
钢中的杂质元素含量越小越好，上限控制在P≤0.015％，S≤0.01％为宜，尽管理论上可以为零值，但实际中将P、S元素控制到零是比较困难的，因此必须对上限进行限制。
本发明运用热钢坯装炉、中间坯水冷(IC)、控轧(TMCP)、加速控冷(ACC)、正火等易于操作的新工艺技术，并充分联合运用各种合金元素的作用，将合金元素的用量降到最低，尤其是大幅降低了贵重Ni金属的使用，低温韧性-40℃横向冲击功达164J，-30℃横向冲击功达298J，CTOD在-40℃试验条件下δ0.20＝0.40(mm)。该钢种成本相对非常低廉，小时产量高，非常适合连续化大生产。该钢种强度适中，塑性良好，低温韧性高，焊接性能非常优良，可广泛应用于各行各业贮存和输送低温液体用低温压力容器及石油、化工等领域。
具体实施方式
按照本发明提供的成分设计和生产工艺，提供-40℃和-30℃两个冲击温度实例。除本说明书已经说明的外，本实施例采用连铸坯尺寸270×1600×2800mm，热装炉温度680℃以下，加热温度1160℃，双机架两阶段控轧，IC冷却中间坯，精轧机累积变形率64％，开轧温度930～900℃，终轧温度870～890℃，冷速10-15℃/S，终冷温度680～630℃，热处理炉温度890～900℃，在炉时间40～60分钟。实例的化学成分见表1，实物性能检验结果见表2。
从表1和表2数据中可以看出，两种规格的钢都具有强度适中、塑性好，低温韧性高的特点，加之成本相对低廉，小时产量高，因此低温压力容器用钢是一种非常适合连续化大生产、具有高性价比的低温用钢。
表1本发明一种低温压力容器用钢板的实用型化学成分实例(Wt％)
| C | Si | Mn | P | S | Nb | Ni | Ti | Al | |
| 实例1 | 0.16 | 0.22 | 1.29 | 0.012 | 0.006 | 0.028 | 0.19 | 0.024 | 0.030 |
| 实例2 | 0.17 | 0.33 | 1.43 | 0.010 | 0.004 | 0.037 | 0.25 | 0.023 | 0.040 |
| 实例3 | 014 | 0.33 | 1.40 | 0.008 | 0.001 | 0.037 | 0.28 | 0.023 | 0.027 |
| 实例4 | 0.15 | 0.30 | 1.37 | 0.014 | 0.002 | 0.032 | 0.25 | 0.019 | 0.038 |
| 实例5 | 0.18 | 0.26 | 1.36 | 0.009 | 0.002 | 0.035 | 0.26 | 0.019 | 0.031 |
| 实例6 | 0.15 | 0.26 | 1.32 | 0.010 | 0.008 | 0.025 | 0.23 | 0.023 | 0.031 |
表2本发明一种低温压力容器用钢板的实用型化学成分的实物性能
本发明并不局限于上述实施例，按照本发明提供的成分要求和生产工艺要求，均可实施。
Claims (2)
1.一种低温压力容器用钢板的生产方法，其特征在于，
所述钢板的主要化学成分含量wt％为：C：0.12～0.19％，Si：0.15～0.45％，Mn：1.2～1.6％，Nb：0.015～0.050％，Ti：0.01～0.03％，Ni：0.10～0.35％，Al：0.015～0.050％，P：O～0.015％；S：0～0.01％，其余为Fe及不可避免的杂质；裂纹尖端张开位移CTOD在相关系数R＝0.996、-40℃试验条件下δ0.20＝0.40mm，运用热钢坯装炉、带IC冷却双机架控轧、ACC控冷和正火技术，得到低温用低合金铁素体+珠光体钢板；
步骤如下：
冶炼工艺：采用转炉冶炼，通过顶吹或顶底复合吹炼；采用LF炉和VD炉真空处理，降低O、H、N有害气体以及S的含量；添加合金元素，进行微合金化；Ca处理，喂Si-Ca线1～6m/t，控制硫化物形态，提高延性和韧性；
钢坯热装炉工艺：连铸坯切割完毕后，直接穿过输送辊道热装炉，钢坯表面入炉温度600～700℃，钢坯在炉加热时间≥2小时，以使析出的Nb合金元素充分溶回到奥氏体中；钢坯最终加热温度1150～1180℃；
轧制冷却工艺：采用双机架两阶段控轧，粗轧机进行≥980℃的完全再结晶轧制，然后中间坯进行IC冷却；精轧机进行未再结晶区控轧，轧制温度控制在930℃～870℃，累积变形量≥60％；轧后钢板立即进行加速冷却，冷速10～15℃/s，终冷温度控制在680～630℃之间；
正火工艺：正火处理温度890～910℃，炉内保温时间1.2～2.0min/mm，正火钢板出炉后放置于通风处单张平放，钢板收集温度＜150℃。
2.如权利要求1所述生产低温压力容器用钢板的方法，其特征在于，主要化学成分含量wt％为：C：0.16％，Si：0.22％，Mn：1.29％，Nb：0.028％，Ti：0.024％，Ni：0.10～0.35％，Al：0.03％，P：0.012％；S：0.006％，其余为Fe及不可避免的杂质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710113574XA CN101144138B (zh) | 2007-11-01 | 2007-11-01 | 一种低温压力容器用钢板的生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710113574XA CN101144138B (zh) | 2007-11-01 | 2007-11-01 | 一种低温压力容器用钢板的生产方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101144138A CN101144138A (zh) | 2008-03-19 |
| CN101144138B true CN101144138B (zh) | 2011-05-25 |
Family
ID=39206869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200710113574XA Expired - Fee Related CN101144138B (zh) | 2007-11-01 | 2007-11-01 | 一种低温压力容器用钢板的生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101144138B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101906579A (zh) * | 2010-08-09 | 2010-12-08 | 江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司 | 一种耐低温、高焊接性能、高强度的风电法兰用钢 |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5434212B2 (ja) * | 2008-04-11 | 2014-03-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高強度容器用鋼板およびその製造方法 |
| CN101871077A (zh) * | 2010-06-08 | 2010-10-27 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种正火型高强度压力容器钢及其制造方法 |
| CN101985722B (zh) * | 2010-09-20 | 2012-07-25 | 南京钢铁股份有限公司 | 低屈强比细晶粒高强管线钢板及其生产方法 |
| CN102809639A (zh) * | 2011-06-01 | 2012-12-05 | 大连船舶重工集团装备制造有限公司 | 一种评定asme核一级容器用钢板的方法 |
| CN102345066B (zh) * | 2011-10-21 | 2013-06-19 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 一种用于压力容器的钢及其制备方法 |
| CN102605245A (zh) * | 2011-12-30 | 2012-07-25 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种无Ni正火型Q370R压力容器钢板及其制造方法 |
| CN102796957B (zh) * | 2012-08-31 | 2014-04-16 | 济钢集团有限公司 | 一种高韧性15CrMoR压力容器用钢板 |
| CN103060685A (zh) * | 2013-01-08 | 2013-04-24 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 一种罐车用17MnNiVNbDR钢板及其生产方法 |
| CN103122436A (zh) * | 2013-03-26 | 2013-05-29 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 一种-70℃正火型低温压力容器用钢板 |
| CN103422022B (zh) * | 2013-09-14 | 2015-05-20 | 济钢集团有限公司 | 一种大厚度低温结构用钢板及其生产方法 |
| CN103898418B (zh) * | 2014-03-07 | 2016-05-04 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 大厚度Ni系低温容器用钢板及其生产方法 |
| CN104046908B (zh) * | 2014-06-27 | 2016-06-29 | 宝山钢铁股份有限公司 | 低成本、高性能工程机械用超高强钢及其制造方法 |
| CN104451387B (zh) * | 2014-12-19 | 2016-09-21 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种09MnNiDR特厚低温容器板及其生产方法 |
| CN104674112B (zh) * | 2015-03-25 | 2017-02-22 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种压力容器用高强度合金钢板及其制备方法 |
| CN104694846B (zh) * | 2015-04-08 | 2017-06-13 | 攀钢集团成都钢钒有限公司 | 一种低温无缝钢管及其生产方法 |
| CN104831165B (zh) * | 2015-04-15 | 2017-08-08 | 武汉钢铁(集团)公司 | 具有良好的低温高韧性正火型高强度压力容器钢板及其制造方法 |
| CN107287530B (zh) * | 2016-03-31 | 2019-03-26 | 鞍钢股份有限公司 | 一种高强高韧非调质型低温压力容器用钢及其制造方法 |
| CN108070779A (zh) * | 2016-11-13 | 2018-05-25 | 广东韶钢松山股份有限公司 | 一种可焊接细晶粒高强度结构钢板及其生产方法 |
| CN106756538A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-31 | 武汉钢铁股份有限公司 | 抗腐蚀和开裂的高强度移动压力容器钢及其制造方法 |
| CN107083516A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-08-22 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 一种奥氏体粗晶粒钢及其生产方法 |
| CN107254633A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-10-17 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 低温压力容器用15MnNiNbDR钢板及生产方法 |
| CN107779750B (zh) * | 2017-10-31 | 2020-07-24 | 钢铁研究总院 | 一种低合金高强度压力容器钢板及其制备方法 |
| CN108004465A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-05-08 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种130mm厚低温压力容器用16MnDR钢板及其生产方法 |
| CN108486471A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-09-04 | 舞阳钢铁有限责任公司 | 压力容器用正火型A537Cl1钢板及其生产方法 |
| CN110468326B (zh) * | 2019-08-01 | 2021-03-23 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种LNG储罐用超薄规格16MnDR钢板及其制造方法 |
| CN110438409A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-11-12 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 一种罐车罐体用钢板及其生产方法 |
| CN113604729A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-11-05 | 莱芜钢铁集团银山型钢有限公司 | 一种低碳当量易焊接压力容器用钢板及其制备方法 |
| CN114807766A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-07-29 | 重庆钢铁股份有限公司 | 一种低温压力容器用微合金钢板及其生产方法 |
| CN115896616A (zh) * | 2022-11-03 | 2023-04-04 | 燕山大学 | 一种易焊接的正火型压力容器钢板及制造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1338528A (zh) * | 2001-08-06 | 2002-03-06 | 武汉钢铁(集团)公司 | 大线能量焊接非调质高韧性低温钢及其生产方法 |
-
2007
- 2007-11-01 CN CN200710113574XA patent/CN101144138B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1338528A (zh) * | 2001-08-06 | 2002-03-06 | 武汉钢铁(集团)公司 | 大线能量焊接非调质高韧性低温钢及其生产方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| JP特开平10-140235A 1998.05.26 |
| 国家技术监督局.4.1 牌号和化学成分.《GB3531-1996 低温压力容器用低合金钢钢板》.1996,4.1 牌号和化学成分. * |
| 龙杰.舞钢低温高韧性压力容器用钢板.《宽厚板》.2002,第8卷(第5期),第12-15页. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101906579A (zh) * | 2010-08-09 | 2010-12-08 | 江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司 | 一种耐低温、高焊接性能、高强度的风电法兰用钢 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101144138A (zh) | 2008-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101144138B (zh) | 一种低温压力容器用钢板的生产方法 | |
| CN101215669B (zh) | 一种大型石油储罐用高强度厚钢板及其低成本制造方法 | |
| CN105506494B (zh) | 一种屈服强度800MPa级高韧性热轧高强钢及其制造方法 | |
| CN103014554B (zh) | 一种低屈强比高韧性钢板及其制造方法 | |
| CN101613840B (zh) | 强韧性匹配及高温性能优良的特厚钢板及其制造方法 | |
| CN102277540B (zh) | 抗高温pwht软化的正火型钢板及其制造方法 | |
| CN101736199B (zh) | 高强度冷成型焊接结构用热轧带钢及其制造方法 | |
| CN109536846B (zh) | 屈服强度700MPa级高韧性热轧钢板及其制造方法 | |
| US11891674B2 (en) | High-strength multiphase tinned steel raw plate and manufacturing method therefor | |
| CN102251170A (zh) | 一种超高强度贝氏体钢及其制造方法 | |
| CN102925814B (zh) | 一种抗硫化氢应力腐蚀压力容器用钢及其生产方法 | |
| CN107475624A (zh) | 含钛厚规格耐候钢及其生产方法 | |
| CN100430506C (zh) | 一种无Ni微合金低温压力容器钢及其制造方法 | |
| CN106987771A (zh) | 一种极低屈服强度钢板及其生产方法 | |
| CN103014545B (zh) | 一种屈服强度900MPa级高强度钢板及其制造方法 | |
| CN110358971B (zh) | 一种屈服强度1300MPa级的低碳超高强钢及其制备方法 | |
| CN102011047A (zh) | 一种低成本、高性能压力容器用钢板的生产方法 | |
| CN109609845A (zh) | 一种500MPa级耐候钢及其生产方法 | |
| CN102796967A (zh) | 一种800MPa经济型耐腐蚀高强度钢板 | |
| CN101497961B (zh) | 一种低温韧性1.5Ni钢及其制造方法 | |
| CN102268607A (zh) | 煤矿液压支架专用高强韧钢板及其制造方法 | |
| CN101619419B (zh) | 一种低碳高铌高强度焊接结构用钢板及其制造方法 | |
| CN110184529A (zh) | 一种中低温压力容器封头用碳素钢板及其制造方法 | |
| CN102409251A (zh) | 610MPa级低焊接裂纹敏感性特厚钢板及其制造方法 | |
| CN107779740A (zh) | 屈服强度700MPa级耐大气腐蚀热轧钢带及制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110525 Termination date: 20161101 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |