CN102888571A - 一种690MPa级低焊接裂纹敏感性钢及其制造方法 - Google Patents
一种690MPa级低焊接裂纹敏感性钢及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102888571A CN102888571A CN2012104151425A CN201210415142A CN102888571A CN 102888571 A CN102888571 A CN 102888571A CN 2012104151425 A CN2012104151425 A CN 2012104151425A CN 201210415142 A CN201210415142 A CN 201210415142A CN 102888571 A CN102888571 A CN 102888571A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- temperature
- 690mpa
- level low
- welding crack
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明提供一种690MPa级低焊接裂纹敏感性钢及其制造方法,该钢由以下重量百分比的化学成分组成:C 0.06~0.08%,Si 0.25~0.30%,Mn 1.60~1.80%,P≤0.010%,S≤0.008%,Ti 0.010~0.020%,Ni 0.30~0.35%,Cr 0.31~0.35%,Mo0.15~0.25%,Al 0.020~0.040%,Nb 0.015~0.025%,V≤0.02%,其余为Fe及不可避免的杂质。本发明通过合理的成分设计,保证Pcm≤0.20,采用两阶段控制轧制、控制冷却和合理的热处理工艺,制得的钢板抗拉强度≥690MPa。本发明钢具有较高的强度,优异的低温韧性和焊接性能,可用于建造大型球罐、水电站压力钢管、水电机组蜗壳等构件。
Description
技术领域
本发明特别涉及一种高强度级别压力容器用钢,特别涉及一种690MPa级低焊接裂纹敏感性钢及其制造方法。
背景技术
随着储气球罐和压力钢管向大型化和高参数化的发展,高强度压力容器用钢的需求量逐年增加,对更高强度级别钢的研制开发也日益迫切。国内生产和广泛应用的610MPa级球罐用调质高强度钢,强度级别已不能满足发展需要。目前多家单位已经开始研发抗拉强度690MPa级的低焊接裂纹敏感性钢,以用于建造10000m3以上的大型天然气球罐以及水电站压力钢管、水电机组蜗壳等构件。
目前国内有一些关于低焊接裂纹敏感性容器钢的专利技术:
(1)专利公开号CN 101096378A“低焊接裂纹敏感性钢板及其生产方法”,采用三阶段控轧工艺,轧制工艺复杂,且抗拉强度较低,实施例抗拉强度为665MPa;
(2)专利CN 1932063A“高强度低焊接裂纹敏感性钢厚板及其生产方法”、CN 1932064A“大线能量低焊接裂纹敏感性厚钢板及其生产方法”、CN101476080A“一种低焊接裂纹敏感性调质高强度钢板及其制造方法”,均是针对抗拉强度610MPa级别的低焊接裂纹敏感性钢板,强度较低;
(3)专利号CN 101418418A“屈服强度690MPa级低裂纹敏感性钢板及其制造方法”涉及到高强度结构钢,采用超低C(0.03~0.06%)、高Mn(1.30~2.00%)、高Nb(0.03~0.08%)和高V(0.04~0.12%),并添加了一定量的B,采用控轧控冷工艺生产的钢板具有高强度和低焊接裂纹敏感性,但该钢轧制工艺复杂,并且轧后的冷却速度较大,对冷却装置要求较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种690MPa级低焊接裂纹敏感性钢及其制造方法,通过合理的成分设计,采用控轧控冷和回火工艺,使其钢板厚度在15~30mm,组织为贝氏体和铁素体,屈服强度≥590MPa,抗拉强度≥690MPa,-20℃冲击功≥47J。为实现此目的,本发明采用如下技术方案:
所述钢以重量百分比计的化学成分如下:C 0.06~0.08%,Si 0.25~0.30%,Mn 1.60~1.80%,P≤0.010%,S≤0.008%,Ti 0.010~0.020%,Ni 0.30~0.35%,Cr 0.31~0.35%,Mo 0.15~0.25%,Al 0.020~0.040%,Nb 0.015~0.025%,V≤0.02%,其余为Fe及不可避免的杂质,钢的化学成分还必须满足焊接裂纹敏感性系数Pcm=C+Si/30+Ni/60+(Mn+Cr+Cu)/20+Mo/15+V/10+5B≤0.20%。
以下对本发明所含合金元素的作用及其用量的选择具体分析说明:
C:C是保证强度的主要元素,但含量过高会对焊接性能产生不利影响。为使钢板具有低的焊接裂纹敏感性,C含量应小于0.08%,因此,本发明设定的最佳C含量为0.06~0.08%。
Si:Si主要起脱氧作用,并以固溶强化形式提高钢的强度,含量过高会造成韧性下降,因此本发明Si含量控制在0.25~0.30%。
Mn:Mn起固溶强化作用,可显著提高钢的强度和淬透性,并改善热加工性能。Mn是防止热裂纹的有效元素,可以改善硫化物的分布形态,减小低熔点硫化物的数量。Mn含量适量时,可以在提高强度的同时并不降低焊接热影响区的韧性,但过多的Mn易偏析,恶化钢的性能。本发明Mn含量控制在1.6~1.8%。
Nb:Nb可以提高奥氏体再结晶停止温度,同时易与C、N结合生成碳氮化物析出相,产生细化晶粒和析出强化的效果,改善强韧性。但含量过高时,会影响钢的焊接性能,且强化效果不明显,本发明将Nb含量控制在0.015~0.025%。
Ti:Ti可以固定钢中的N元素,形成TiN以阻止在加热、轧制、焊接等过程中的晶粒长大,改善钢板母材和焊接热影响区的韧性,但过量的Ti会恶化钢的韧性,因此Ti的含量控制在0.010~0.020%。
Ni:Ni可以显著改善钢的低温韧性,对冲击韧性和韧脆转变温度具有良好的影响,但含量过高会增加成本,且会造成钢板表明氧化铁皮难以除掉脱落,本发明中将Ni的含量控制在0.30~0.35%。
Cr:Cr为缩小奥氏体相区元素,可提高钢板的淬透性和强度。在C含量较低的情况下,添加适量的Cr,可以保证钢板达到所需的强度,但添加过多会提高冷裂纹敏感性,因此Cr的含量控制在0.31~0.35%。
Mo:Mo可以显著提高钢板的淬透性和强度,但添加过多会提高焊接裂纹敏感性,对焊接性能不利,本发明中Mo的含量控制在0.15~0.25%。
Al:Al是脱氧元素,与N化合形成的AlN还可以有效地细化晶粒,根据生产实践经验,Al含量控制在0.020%~0.040%较为合适。
钢中的杂质元素含量越少越好,P、S是对韧性有害的元素,为了得到良好的低温韧性,本发明钢控制P含量不超过0.010%,S含量不超过0.008%为宜。
一种690MPa级低焊接裂纹敏感性钢的制造方法,包括如下步骤:
1)板坯加热温度为1150~1250℃,保温时间为1.5~2.5h;
2)在控制轧制工序中,奥氏体再结晶区轧制开始轧温度为980~1150℃,未再结晶区轧制开始温度为850~950℃,终轧温度为800~900℃;
3)在控制冷却工序中,采用水冷却***,冷却速率为15~30℃/s,终冷温度为200~400℃,之后空冷至室温;
4)在热处理工序中,回火温度为630~660℃,保温时间为1~2h。
与现有技术相比,本发明的有益效果至少在于:
1)成分简单,合金元素添加量较低,降低了生产成本;
2)采用控轧控冷+回火工艺,生产工艺简单;
3)钢板组织均匀,性能优异,同时具有低焊接裂纹敏感性,可简化焊接工艺。
附图说明
图1实施例1中钢板纵截面的显微组织照片。
具体实施方式
下面结合附图及一优选实施例对本发明的技术内容进行详细描述。
实施例1和2的化学成分见表1,实施例1的碳当量为0.474,实施例2的碳当量为0.490。采用的热轧和热处理工艺参数为:加热温度1180~1230℃,保温2小时,开轧温度980~1150℃,终轧温度800~900℃,冷速15~30℃/s,终冷温度200~400℃,轧制后成品钢板厚度为15~30mm,回火温度为630~660℃,在炉时间为1~2h。
实施例1和2的钢板厚度、力学性能见表2。
表1本发明实施例1和2涉及的低焊接裂纹敏感性钢的化学成分(wt%)
C | Si | Mn | P | S | Nb | V | Ti | Ni | Cr | Mo | Als | Pcm | |
实施例1 | 0.07 | 0.27 | 1.62 | 0.0080 | 0.0030 | 0.020 | 0.02 | 0.016 | 0.30 | 0.31 | 0.24 | 0.033 | 0.199 |
实施例2 | 0.06 | 0.30 | 1.77 | 0.0077 | 0.0063 | 0.020- | 0.014 | 0.32 | 0.33 | 0.24 | 0.036 | 0.196 |
表2本发明实施例1和2涉及的低焊接裂纹敏感性钢的的力学性能
尽管本发明的实施方案已公开如上,但对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节。
Claims (4)
1.一种690MPa级低焊接裂纹敏感性钢,其特征在于,该钢是由以下重量百分比的化学成分组成:C 0.06~0.08%,Si 0.25~0.30%,Mn 1.60~1.80%,P≤0.010%,S≤0.008%,Ti 0.010~0.020%,Ni 0.30~0.35%,Cr 0.31~0.35%,Mo 0.15~0.25%,Al 0.020~0.040%,Nb 0.015~0.025%,V≤0.02%,其余为Fe及不可避免的杂质,钢的化学成分还必须满足焊接裂纹敏感性系数Pcm=C+Si/30+Ni/60+(Mn+Cr+Cu)/20+Mo/15+V/10+5B≤0.20%。
2.根据权利要求1所述的690MPa级低焊接裂纹敏感性钢,其特征在于,该钢显微组织为贝氏体和铁素体。
3.根据权利要求1所述的690MPa级低焊接裂纹敏感性钢,其特征在于,该钢的成品厚度为15~30mm。
4.一种如权利要求1所述的690MPa级低焊接裂纹敏感性钢的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)板坯加热温度为1150~1250℃,保温时间为1.5~2.5h;
2)在控制轧制工序中,奥氏体再结晶区轧制开始轧温度为980~1150℃,未再结晶区轧制开始温度为850~950℃,终轧温度为800~900℃;
3)在控制冷却工序中,采用水冷却***,冷却速率为15~30℃/s,终冷温度为200~400℃,之后空冷至室温;
4)在热处理工序中,回火温度为630~660℃,保温时间为1~2h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210415142.5A CN102888571B (zh) | 2012-10-26 | 2012-10-26 | 一种690MPa级低焊接裂纹敏感性钢及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210415142.5A CN102888571B (zh) | 2012-10-26 | 2012-10-26 | 一种690MPa级低焊接裂纹敏感性钢及其制造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102888571A true CN102888571A (zh) | 2013-01-23 |
CN102888571B CN102888571B (zh) | 2014-05-21 |
Family
ID=47532249
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210415142.5A Active CN102888571B (zh) | 2012-10-26 | 2012-10-26 | 一种690MPa级低焊接裂纹敏感性钢及其制造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102888571B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103540840A (zh) * | 2013-09-30 | 2014-01-29 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | 一种球罐用无Cr高强度调质钢板的生产方法 |
CN104726792A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-06-24 | 攀钢集团成都钢钒有限公司 | 低焊接裂纹敏感性高强度无缝钢管及其制造方法 |
CN104988429A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-10-21 | 武汉钢铁(集团)公司 | 屈服强度690MPa级桥梁用结构钢板及其生产方法 |
CN114411044A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-04-29 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种具有低焊接裂纹敏感性压力容器用钢制造方法 |
CN114959509A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-08-30 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 690MPa级高韧性钢板及其生产方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102308013A (zh) * | 2009-02-06 | 2012-01-04 | 杰富意钢铁株式会社 | 耐屈曲性及焊接热影响部韧性优良的低温用高强度钢管及其制造方法 |
CN102409251A (zh) * | 2010-09-21 | 2012-04-11 | 鞍钢股份有限公司 | 610MPa级低焊接裂纹敏感性特厚钢板及其制造方法 |
CN102549186A (zh) * | 2009-10-08 | 2012-07-04 | 新日本制铁株式会社 | 高强度钢管、高强度钢管用钢板及它们的制造方法 |
WO2012108027A1 (ja) * | 2011-02-10 | 2012-08-16 | 住友金属工業株式会社 | スチーム配管用高強度鋼材およびその製造方法 |
-
2012
- 2012-10-26 CN CN201210415142.5A patent/CN102888571B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102308013A (zh) * | 2009-02-06 | 2012-01-04 | 杰富意钢铁株式会社 | 耐屈曲性及焊接热影响部韧性优良的低温用高强度钢管及其制造方法 |
CN102549186A (zh) * | 2009-10-08 | 2012-07-04 | 新日本制铁株式会社 | 高强度钢管、高强度钢管用钢板及它们的制造方法 |
CN102409251A (zh) * | 2010-09-21 | 2012-04-11 | 鞍钢股份有限公司 | 610MPa级低焊接裂纹敏感性特厚钢板及其制造方法 |
WO2012108027A1 (ja) * | 2011-02-10 | 2012-08-16 | 住友金属工業株式会社 | スチーム配管用高強度鋼材およびその製造方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103540840A (zh) * | 2013-09-30 | 2014-01-29 | 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 | 一种球罐用无Cr高强度调质钢板的生产方法 |
CN104726792A (zh) * | 2015-03-13 | 2015-06-24 | 攀钢集团成都钢钒有限公司 | 低焊接裂纹敏感性高强度无缝钢管及其制造方法 |
CN104988429A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-10-21 | 武汉钢铁(集团)公司 | 屈服强度690MPa级桥梁用结构钢板及其生产方法 |
CN114411044A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-04-29 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种具有低焊接裂纹敏感性压力容器用钢制造方法 |
CN114959509A (zh) * | 2022-08-02 | 2022-08-30 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 690MPa级高韧性钢板及其生产方法 |
CN114959509B (zh) * | 2022-08-02 | 2022-11-18 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 690MPa级高韧性钢板及其生产方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102888571B (zh) | 2014-05-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103352167B (zh) | 一种低屈强比高强度桥梁用钢及其制造方法 | |
CN110468350B (zh) | 一种高强高耐候建筑用q420gjnhez35钢板及其生产方法 | |
CN102277530B (zh) | 深海用≥25mm厚的管线钢及其生产方法 | |
CN101643888B (zh) | 一种抗拉强度700MPa级低焊接裂纹敏感性钢及其生产方法 | |
CN102851600B (zh) | 一种低温韧性优异的x65管线钢及其制造方法 | |
CN102277540B (zh) | 抗高温pwht软化的正火型钢板及其制造方法 | |
CN101649425B (zh) | 低裂纹敏感性高韧性x120管线钢及其制造方法 | |
CN101928885B (zh) | 抗硫化氢腐蚀管线用钢及其生产方法 | |
CN102230057B (zh) | 采用直接淬火工艺生产石油储罐钢板的方法 | |
CN102409260A (zh) | 一种具有良好低温韧性的压力容器用厚板及其生产方法 | |
CN102888571B (zh) | 一种690MPa级低焊接裂纹敏感性钢及其制造方法 | |
CN105506472A (zh) | 560MPa级深海管线用热轧钢板及其生产方法 | |
CN106756536A (zh) | 一种耐氢腐蚀正火型移动罐车用低合金钢及其制备方法 | |
CN102676945A (zh) | 一种水电工程用易焊接调质高强韧性钢板及其生产方法 | |
CN104911475A (zh) | 一种低碳中锰高强韧性特厚钢板及其制备方法 | |
CN114032459B (zh) | 一种屈服强度690MPa级高强韧性低屈强比中厚钢板的制备方法 | |
CN104674110A (zh) | 一种压力容器用低温钢板及其生产方法 | |
CN111020405A (zh) | 一种压水堆核电站安全壳封头用高强度钢板及其制造方法 | |
CN103866203A (zh) | 一种大口径高强度桥梁用无缝钢管及其tmcp生产方法 | |
CN107557662B (zh) | 调质型800MPa级低成本易焊接厚钢板及其生产方法 | |
CN102952999A (zh) | 一种核电站低压加热器用钢及其制造方法 | |
CN102605283B (zh) | 低成本高韧性低温压力容器钢及其制造方法 | |
CN104878291B (zh) | 一种屈服强度350 MPa无缝管线管及其制备方法 | |
CN114000056A (zh) | 一种屈服强度960MPa级低屈强比海工用钢板及其制备方法 | |
CN110358970B (zh) | 屈服强度1100MPa级的焊接结构贝氏体高强钢及其制备方法 |
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 |