CN102080186A

CN102080186A - 压力容器用无裂纹钢q245r中厚板及生产方法

Info

Publication number: CN102080186A
Application number: CN 201010599367
Authority: CN
Inventors: 朱成杰; 朱书成; 许少普; 张立新; 崔冠军; 刘庆波; 郭艳芳; 庞百鸣; 陈平; 张兵; 雷文慧; 许春
Original assignee: Nanyang Hanye Special Steel Co Ltd
Current assignee: Nanyang Hanye Special Steel Co Ltd
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2011-06-01

Abstract

本发明公开了一种压力容器用无裂纹钢Q245R中厚板及生产方法，它包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：C：≤0.20、Si：≤0.35、Mn：0.70～1.00、P：≤0.015、S：≤0.010、微合金化元素(V+Nb+Ti)：≤0.080、Als：≥0.020，其它为Fe和残留元素。本发明采取洁净钢工艺控制，全程保护浇铸，使生产过程尽可能少吸氮，并且加入适量的硅钙线，对硫化物进行改性处理，确保五大有害元素(S、P、N、H、O)控制在150ppm以下；二是在成分中添加微合金元素Ti，使钢中Al含量不受国标限制，既降低了易产生裂纹的Al含量，又起到了细化晶粒的效果。

Description

压力容器用无裂纹钢Q245R中厚板及生产方法

技术领域

本发明涉及到钢材生产技术领域，具体涉及到一种压力容器用无裂纹钢Q245R中厚板及生产方法。

背景技术

鉴于锅炉容器板使用条件的特殊性，对钢板表面质量要求很严格，而我厂生产的Q245R裂纹较为严重，部分钢板需修磨处理，并且少部分钢板外检裂纹达到次品的程度，严重影响了企业的效益。

发明内容

为达到上述目的，本发明提供一种表面无裂纹、保探伤、保性能的压力容器用无裂纹钢Q245R中厚板及生产方法。

一种压力容器用无裂纹钢Q245R中厚板，它包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：C：≤0.20、Si：≤0.35、Mn：0.70～1.00、P：≤0.015、S：≤0.010、微合金化元素(V+Nb+Ti)：≤0.080、Als：≥0.020，其它为Fe和残留元素。

上述化学元素的作用分析如下：C：是钢中最基础的强化元素，提高强度，但C影响钢的焊接性能和影响韧性。综合考虑，碳的含量尽量控制的低一些。Si：是固溶强化元素，对提高钢板的强度有利。Mn：是固溶强化元素，对提高钢板的强度和韧性均有利。P：对焊接不利，且具有一定的冷脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量低。S：易形成MnS类夹杂物，具有一定的热脆性，在本钢种中属于有害元素，应控制的尽量低。Ti：在钢中能够与C、N结合，形成微细碳化物或碳氮化物，能起细化晶粒和弥散强化(固氮)作用，从而达到有效提高钢材的强韧性的综合效果。Al：可以起到强脱氧和细化晶粒强化作用，但钢中Al又容易与N结合，在奥氏体晶界出形成AlN，使钢板在矫直过程中产生裂纹。

为达到上述目的，本发明采取的生产方法包括以下步骤：铁水KR脱硫、转炉冶炼、LF精练、连铸(250mm断面)浇注、铸坯入缓冷坑缓冷32h、送至轧钢3800线、铸坯加热、除鳞、3800轧机轧制、ACC冷却、矫直、钢板堆冷、外检、探伤、正火热处理，在所述转炉冶炼步骤中，出钢碳≥0.05％，出钢P≤0.015％，S≤0.015％；点吹次数小于2次，避免出钢过程下渣。

在所述LF精炼步骤中，进行成分微调，保证V、Ti、Nb，Als成分达到目标范围。

本发明采用250mm连铸浇注、3800mm轧机轧制、正火热处理工艺开发并批量生产了20-50m厚Q245R锅炉压力容器用钢板，使公司Q245R锅炉压力容器用钢中厚板裂纹发生率由8月份(原来)的12.84％降低9月份的1.33％直至10、11月份的0.5％以下。本发明通过进行合理的成分设计、工艺路线设计，解决了中厚压力容器用钢板Q245R表面裂纹发生率的问题，检测结果表明，外检合格率、性能综合合格率均达到99.2％以上。本发明的难点在于，压力容器用钢的Alt国标要求≥20％，而钢中Alt过高又会与N结合生成AlN增大裂纹产生的几率；炉炉做N，耗时较长，不利于大批量生产。因此本发明一是采取洁净钢工艺控制，全程保护浇铸，使生产过程尽可能少吸氮，并且加入适量的硅钙线，对硫化物进行改性处理，确保五大有害元素(S、P、N、H、O)控制在150ppm以下；二是在成分中添加微合金元素Ti，使钢中Al含量不受国标限制，既降低了易产生裂纹的Al含量，又起到了细化晶粒的效果。

具体实施方式

实施例一见表1

表1特厚Q245R成分设计

实施例二见表2C：≤0.20、Si：≤0.35、Mn：0.70～1.00、P：≤0.015、S：≤0.010、微合金化元素(V+Nb+Ti)：≤0.10、Als：≥0.005，其它为Fe和残留元素。

表2特厚Q245R成分设计

实施例三见表3

表3特厚Q245R成分设计

机械力学性能标准参考GB 713-2008，钢板的尺寸、外形及允许偏差参考GB/T709

压力容器钢对表面质量要求较高，因此选取合理的工艺生产路线和合适的成分设计就显的尤为重要。合理选用微合金化元素Ti，充分发挥细晶强化与固氮的双重效果，在确保表面质量的前提下，使压力容器板的各项性能指标达到GB 713-2008和GB/T709的要求。

转炉冶炼，按洁净钢冶炼工艺标准进行控制，出钢碳≥0.05％，出钢P≤0.015％，S≤0.012％；点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣。LF精炼，采取大渣量进行造渣，确何白渣保持时间控制在15min以上；杜绝渣稀现象；严格按照吹氩标准执行吹氩操作，禁止暴吹。连铸浇注，严格按设定的Q245R中厚板浇注工艺控制，坚持“高温慢注、低温快注”原则。

具体浇注工艺要求见表4。

表4连铸浇铸工艺

轧制部分，通过优化加热与轧制工艺，确保组织均匀，晶粒细化。

Q245R实际成分控制见表5，整体成分控制比较稳定，符合原设计思想，满足Q245R成分设计要求。

表5Q245R压力容器实际成分控制

钢种

C(％)

Si(％)

Mn(％)

P(％)

S(％)

V+Nb+Ti(％)

Als(％)

Q245R

范围

0.13-0.16

0.15-0.30

0.60-0.80

≤0.015

≤0.005

V+Nb+Ti＜0.06

＜0.030

本工艺已经生产20-60mm厚Q245R钢板轧制1152块钢板，外检一次合格率达到99.22％，其中9块外检计划外，裂纹原因的计划外有4块，其余为表面压坑、折叠等原因导致。性能指标方面全部满足了GB 713-2008Q245R的的国标要求，并且富裕量都较大。因此，本工艺完全达到设计要求。

Claims

1.一种压力容器用无裂纹钢Q245R中厚板，其特征在于：它包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：C：≤0.20、Si：≤0.35、Mn：0.70～1.00、P：≤0.015、S：≤0.010、微合金化元素(V+Nb+Ti)：≤0.080、Als：≥0.020，其它为Fe和残留元素。

2.如权利要求1所述的压力容器用无裂纹钢Q245R中厚板的生产方法，它包括以下步骤：铁水KR脱硫、转炉冶炼、LF精练、连铸(250mm断面)浇注、铸坯入缓冷坑缓冷32h、送至轧钢3800线、铸坯加热、除鳞、3800轧机轧制、ACC冷却、矫直、钢板堆冷、外检、探伤、正火热处理；其特征在于：在所述转炉冶炼步骤中，出钢碳≥0.05％，出钢P≤0.015％，S≤0.015％；点吹次数小于2次，避免出钢过程下渣。

3.如权利要求1所述的压力容器用无裂纹钢Q245R中厚板的生产方法，其特征在于：在所述LF精炼步骤中，进行成分微调，保证V、Ti、Nb，Al s成分达到目标范围。