CN107267857A - 一种07MnNiMoDR钢板及其在线淬火生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在线淬火生产07MnNiMoDR钢板的方法,方法包括轧制、在线淬火冷却、回火工序;钢板化学成分组成及质量百分含量为:C:0.06‑0.09%,Si:0.20‑0.50%,Mn:1.50‑1.60%,P≤0.010%,S≤0.005%,Alt:0.020‑0.050%,Ni:0.30‑0.40%,Mo:0.10‑0.20%,Nb:0.015‑0.025%,Cr:0.10‑0.20%,余量为Fe和不可避免的杂质。本发明通过合理的成分设计,采用控轧+ACC合理配合,达到在线淬火,获得与常规调质处理同效果的钢板力学性能,无需进行离线淬火,简化了热处理工序,提高了生产效率,节约了能源。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种07MnNiMoDR钢板及其在线淬火生产方法。
背景技术
国标中07MnNiMoDR钢作为一种替代国外进口材料的液化石油气(LPG)低温储罐用钢,由于该类低碳贝氏体型钢板具有工艺简单、节省能源、强韧性好、易于成型以及优良的焊接性能等优点,可大大降低液化石油气低温储罐的制造成本,在市场中的需求越来越大,被广泛用于制造液化石油气低温储罐容器。现今我国经济高速发展,中国市场已经成为世界上较大的液化石油气的需求区。即随着液化石油气使用量的增加,对07MnNiMoDR钢的需求量也不断增加。
目前关于07MnNiMoDR钢的生产,根据GB/T19189《压力容器用调质高强度钢板》标准,采用调质(离线淬火+回火)交货。例如现有专利,CN201610414647的《一种调质型高强度低温容器用钢板及其生产方法》,CN201310292500.2《一种低温容器用钢07MnNiMoDR的生产方法》等,均采用常规的热处理方法,即钢板轧制后、(堆垛)冷却、再经过热处理工序,通过热处理加热炉将钢板重新加热到相应温度后淬火冷却、合适温度回火。该生产方法生产工序多、周期长、能耗大、成本高。
为提高产能,简化生产工序,开发新工艺,本专利采用轧制过程通过控制合理的冷却速度和终轧温度,实现轧线在线淬火的目的。即通过本专利工艺可实现钢板轧制后进行适合温度的回火处理后,钢板的各项力学性能均符合技术要求。本工艺生产07MnNiMoDR钢板,具有工艺流程短、能耗低、成本低、快节奏的特点,适应钢铁企业降本增效的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种07MnNiMoDR钢板及其在线淬火生产方法。本发明方法简化了生产工艺,打破了常规利用调质(离线淬火+回火)方法生产钢板的生产流程,利用本工艺,可以稳定生产厚度≤50mm具有低温韧性的07MnNiMoDR钢板。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案如下:一种07MnNiMoDR钢板,所述钢板化学成分组成及质量百分含量如下:C:0.06-0.09%,Si:0.20-0.50%,Mn:1.50-1.60%,P≤0.010%,S≤0.005%,Alt:0.020-0.050%,Ni:0.30-0.40%,Mo:0.10-0.20%,Nb:0.015-0.025%,Cr:0.10-0.20%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述钢板内部是贝氏体和铁素体的双相组织。
本发明所述钢板厚度≤50mm。
本发明所述钢板力学性能:屈服强度≥530MPa,抗拉强度630-680MPa,延伸率≥21%,-50℃低温冲击功≥150J。
本发明另一目的在于提供一种上述07MnNiMoDR钢板在线淬火生产方法,所述方法包括轧制、在线淬火冷却、回火工序;所述在线淬火冷却工序,轧后钢板即入ACC冷却。
本发明所述在线淬火冷却工序,轧后钢板即入ACC冷却,入水温度为760-770℃,辊速0.4-0.8m/s,冷速为7-12℃/S,出水返红温度为500-550℃。
本发明所述在线淬火冷却工序,冷却***包含A、B、C、D区四组压力冷却水段,当钢板厚度≤38mm时,四区上下集管水比均为0.7:1,水量流速A区控制在300-400m3/h,B、C、D区分别控制在200-300m3/h;当38mm≤钢板厚度≤50mm时,四区上下集管水比均为0.8:1,水量流速A区控制在400-500m3/h,B、C、D区分别控制在300-400m3/h。
本发明所述轧制工序,钢坯总加热时间≥8min/cm×H,H为连铸坯厚度,单位为cm;最高加热温度≤1260℃,均热段温度为1240-1260℃。
本发明所述轧制工序,采用Ⅱ阶段轧制,第I阶段保证高温大压下量轧制,1000℃以上有2~3道次的压下率在20%以上,待温晾钢厚度为2.5倍以上的成品厚度,第Ⅱ阶段开轧温度为830-850℃,终轧温度为770-790℃。
本发明所述回火工序,回火温度为640-660℃,总回火时间系数为1.5-2.5min/mm,出炉空冷。
本发明07MnNiMoDR钢板产品标准参考GB/T19189《压力容器用调质高强度钢板》标准。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:1、本发明轧制过程中,采用控轧+ACC的合理配合,获得较大的冷速以及较低的返红温度,达到在线淬火的目的,冷却过程更容易控制,冷却更加均匀,性能更加稳定。2、本发明在线淬火工艺生产07MnNiMoDR钢板,通过合理的轧制、冷却及回火工艺实现钢板的综合力学性能,可减少一道淬火热处理工序,低成本高效地生产低温压力容器钢板。3、本发明同离线热处理相比,采用轧后直接在线淬火的工艺,获得与常规调质后同类型的金相组织,无需进行离线淬火,简化了热处理工序,同时提高了生产效率,节约了能源。4、本发明得到钢板均匀细小的贝氏体和铁素体的双相组织,且钢板组织均匀、细小、非金属夹杂极微,钢板最大厚度可达到50mm。5、本发明所得钢板的屈服强度≥530MPa,抗拉强度630-680MPa,延伸率≥21%,-50℃低温冲击功≥150J,综合力学性能较好。
附图说明
图1为实施例1中8mm厚钢板的显微组织图(板厚1/4处);
图2为实施例2中24mm厚钢板的显微组织图(板厚1/4处);
图3为实施例2中24mm厚钢板的显微组织图(板厚1/2处);
图4为实施例3中35mm厚钢板的显微组织图(板厚1/4处);
图5为实施例3中35mm厚钢板的显微组织图(板厚1/2处);
图6为实施例4中42mm厚钢板的显微组织图(板厚1/4处);
图7为实施例4中42mm厚钢板的显微组织图(板厚1/2处);
图8为实施例5中50mm厚钢板的显微组织图(板厚1/4处);
图9为实施例5中50mm厚钢板的显微组织图((板厚1/2处)。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例07MnNiMoDR钢板厚度为8mm,钢板化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.06%,Si:0 .24%,Mn:1.60%,P:0.008%,S:0.003%,Alt:0.034%,Ni:0.33%,Mo:0.16%,Nb:0.025%,Cr:0.10%,余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例07MnNiMoDR钢板生产方法包括轧制、在线淬火冷却、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)轧制工序:在轧制过程中,采用210mm厚度的连铸坯轧制,钢坯总加热时间168min,最高加热温度1250℃,均热段温度为1240℃;轧制时采用Ⅱ阶段轧制,第I阶段保证高温大压下量轧制,1000℃以上有2道次的压下率达46%,待温晾钢厚度为60mm,第Ⅱ阶段开轧温度为830℃,终轧温度为790℃。
(2)在线淬火冷却工序:在线淬火冷却过程中,钢板轧制后随辊道进入ACC进行冷却,入水温度为760℃,辊速0.8m/s,冷速为11℃/S,出水返红温度为500℃;ACC冷却设备开启四组压力冷却水段,四区上下集管水比均为0.7:1,水量流速A区控制在330m3/h,B、C、D区分别控制在270m3/h。
(3)回火工序:在回火过程中,回火温度为660℃,总回火时间系数为1.5min/mm,出炉空冷。
本实施例所得07MnNiMoDR钢板的力学性能见表1,钢板板厚1/4处显微组织见图1。
实施例2
本实施例07MnNiMoDR钢板厚度为24mm,钢板化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.06%,Si:0.20%,Mn:1.50%,P:0.009%,S:0.005%,Alt:0.045%,Ni:0.35%,Mo:0.10%,Nb:0.015%,Cr:0.12%,余量为Fe和微量不可避免的杂质。
本实施例07MnNiMoDR钢板生产方法包括轧制、在线淬火冷却、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)轧制工序:在轧制过程中,采用250mm厚度的连铸坯轧制,钢坯总加热时间210min,最高加热温度1255℃,均热段温度为1241℃;轧制时采用Ⅱ阶段轧制,第I阶段保证高温大压下量轧制,1000℃以上有3道次的压下率达51%,待温晾钢厚度为80mm,第Ⅱ阶段开轧温度为837℃,终轧温度为783℃。
(2)在线淬火冷却工序:在线淬火冷却过程中,钢板轧制后随辊道进入ACC进行冷却,入水温度为768℃,辊速0.7m/s,冷速为12℃/S,出水返红温度为521℃;ACC冷却设备开启四组压力冷却水段,四区上下集管水比均为0.7:1,水量流速A区控制在300m3/h,B、C、D区分别控制在200m3/h。
(3)回火工序:在回火过程中,回火温度为660℃,总回火时间系数为2min/mm,出炉空冷。
本实施例所得07MnNiMoDR钢板的力学性能见表1,钢板板厚1/4处显微组织见图2,钢板板厚1/2处显微组织见图3。
实施例3
本实施例07MnNiMoDR钢板厚度为35mm,钢板化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.07%,Si:0.50%,Mn:1.55%,P:0.010%,S:0.004%,Alt:0.020%,Ni:0.40%,Mo:0.19%,Nb:0.020%,Cr:0.15%,余量为Fe和微量不可避免的杂质。
本实施例07MnNiMoDR钢板生产方法包括轧制、在线淬火冷却、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)轧制工序:在轧制过程中,采用250mm厚度的连铸坯轧制,钢坯总加热时间220min,最高加热温度1249℃,均热段温度为1258℃;轧制时采用Ⅱ阶段轧制,第I阶段保证高温大压下量轧制,1000℃以上有3道次的压下率达46%,待温晾钢厚度为90mm,第Ⅱ阶段开轧温度为850℃,终轧温度为770℃。
(2)在线淬火冷却工序:在线淬火冷却过程中,钢板轧制后随辊道进入ACC进行冷却,入水温度为762℃,辊速0.6m/s,冷速为10℃/S,出水返红温度为546℃;ACC冷却设备开启的四组压力冷却水段,四区上下集管水比均为0.7:1,水量流速A区控制在400m3/h,B、C、D区分别控制在300m3/h。
(3)回火工序:在回火过程中,回火温度为650℃,总回火时间系数为2min/mm,出炉空冷。
本实施例所得07MnNiMoDR钢板的力学性能见表1,钢板板厚1/4处显微组织见图4,钢板板厚1/2处显微组织见图5。
实施例4
本实施例07MnNiMoDR钢板厚度为42mm,钢板化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.08%,Si:0.35%,Mn:1.53%,P:0.008%,S:0.005%,Alt:0.050%,Ni:0.30%,Mo:0.19%,Nb:0.023%,Cr:0.17%,余量为Fe和微量不可避免的杂质。
本实施例07MnNiMoDR钢板生产方法包括轧制、在线淬火冷却、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)轧制工序:在轧制过程中,采用300mm厚度的连铸坯轧制,钢坯总加热时间240min,最高加热温度1260℃,均热段温度为1260℃;轧制时采用Ⅱ阶段轧制,第I阶段保证高温大压下量轧制,1000℃以上有2道次的压下率达20%,待温晾钢厚度为120mm,第Ⅱ阶段开轧温度为835℃,终轧温度为790℃。
(2)在线淬火冷却工序:在线淬火冷却过程中,钢板轧制后随辊道进入ACC进行冷却,入水温度为770℃,辊速0.4m/s,冷速为7℃/S,出水返红温度为550℃;ACC冷却设备开启四组压力冷却水段,四区上下集管水比均为0.8:1,水量流速A区控制在470m3/h,B、C、D区分别控制在400m3/h。
(3)回火工序:在回火过程中,回火温度为640℃,总回火时间系数为2min/mm,出炉空冷。
本实施例所得07MnNiMoDR钢板的力学性能见表1,钢板板厚1/4处显微组织见图6,钢板板厚1/2处显微组织见图7。
实施例5
本实施例07MnNiMoDR钢板厚度为50mm,钢板化学成分组成及其质量百分含量为:C:0.09%,Si:0.47%,Mn:1.57%,P:0.009%,S:0.003%,Alt:0.043%,Ni:0.37%,Mo:0.20%,Nb:0.018%,Cr:0.20%,余量为Fe和微量不可避免的杂质。
本实施例07MnNiMoDR钢板生产方法包括轧制、在线淬火冷却、回火工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)轧制工序:在轧制过程中,采用330mm厚度的连铸坯轧制,钢坯总加热时间265min,最高加热温度1257℃,均热段温度为1252℃;轧制时采用Ⅱ阶段轧制,第I阶段保证高温大压下量轧制,1000℃以上有2道次的压下率达33%,待温晾钢厚度为125mm,第Ⅱ阶段开轧温度为848℃,终轧温度为789℃。
(2)在线淬火冷却工序:在线淬火冷却过程中,钢板轧制后随辊道进入ACC进行冷却,入水温度为764℃,辊速0.4m/s,冷速为9℃/S,出水返红温度为540℃;ACC冷却设备开启四组压力冷却水段,四区上下集管水比均为0.8:1,水量流速A区控制在500m3/h,B、C、D区分别控制在300m3/h。
(3)回火工序:在回火过程中,回火温度为640℃,总回火时间系数为2.5min/mm,出炉空冷。
本实施例所得07MnNiMoDR钢板的力学性能见表1,钢板板厚1/4处显微组织见图8,钢板板厚1/2处显微组织见图9。
实施例1-5中利用在线淬火生产的07MnNiMoDR钢板的力学性能如表1所示。
表1 实施例1-5钢板的力学性能
实施例1-5所得钢板的显微组织见图1-9。如图1-9所示,通过合理的成分设计、控轧+ACC合理配合,达到在线淬火,获得与常规调质处理同效果的钢板力学性能,各厚度规格均得到贝氏体和铁素体的双相组织,同厚度规格在不同位置处的组织差异较小,没发现明显的带状组织,均匀细小的组织保证了钢板的综合力学性能。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种07MnNiMoDR钢板,其特征在于,所述钢板化学成分组成及质量百分含量如下:C:0.06-0.09%,Si:0.20-0.50%,Mn:1.50-1.60%,P≤0.010%,S≤0.005%,Alt:0.020-0.050%,Ni:0.30-0.40%,Mo:0.10-0.20%,Nb:0.015-0.025%,Cr:0.10-0.20%,余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种在线淬火生产07MnNiMoDR钢板的方法,其特征在于,所述钢板内部是贝氏体和铁素体的双相组织。
3.根据权利要求1或2所述的一种在线淬火生产07MnNiMoDR钢板的方法,其特征在于,所述钢板厚度≤50mm。
4.根据权利要求1或2所述的一种在线淬火生产07MnNiMoDR钢板的方法,其特征在于,所述钢板力学性能:屈服强度≥530MPa,抗拉强度630-680MPa,延伸率≥21%,-50℃低温冲击功≥150J。
5.一种07MnNiMoDR钢板在线淬火生产方法,其特征在于,所述方法包括轧制、在线淬火冷却、回火工序;所述在线淬火冷却工序,轧后钢板即入ACC冷却。
6.根据权利要求5所述的一种在线淬火生产07MnNiMoDR钢板的方法,其特征在于,所述在线淬火冷却工序,轧后钢板即入ACC冷却,入水温度为760-770℃,辊速0.4-0.8m/s,冷速为7-12℃/S,出水返红温度为500-550℃。
7.根据权利要求5所述的一种在线淬火生产07MnNiMoDR钢板的方法,其特征在于,所述在线淬火冷却工序,冷却***包含A、B、C、D区四组压力冷却水段,当钢板厚度≤38mm时,四区上下集管水比均为0.7:1,水量流速A区控制在300-400m3/h,B、C、D区分别控制在200-300m3/h;当38mm≤钢板厚度≤50mm时,四区上下集管水比均为0.8:1,水量流速A区控制在400-500m3/h,B、C、D区分别控制在300-400m3/h。
8.根据权利要求5-7任意一项所述的一种在线淬火生产07MnNiMoDR钢板的方法,其特征在于,所述轧制工序,钢坯总加热时间≥8min/cm×H,H为连铸坯厚度,单位为cm;最高加热温度≤1260℃,均热段温度为1240-1260℃。
9.根据权利要求5-7任意一项所述的一种在线淬火生产07MnNiMoDR钢板的方法,其特征在于,所述轧制工序,采用Ⅱ阶段轧制,第I阶段保证高温大压下量轧制,1000℃以上有2~3道次的压下率在20%以上,待温晾钢厚度为2.5倍以上的成品厚度,第Ⅱ阶段开轧温度为830-850℃,终轧温度为770-790℃。
10.根据权利要求5-7任意一项所述的一种在线淬火生产07MnNiMoDR钢板的方法,其特征在于,所述回火工序,回火温度为640-660℃,总回火时间系数为1.5-2.5min/mm,出炉空冷。
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CN109266815A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-01-25 | 山东钢铁股份有限公司 | 在线淬火高强钢板的板形控制方法 |
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2017
- 2017-05-31 CN CN201710400183.XA patent/CN107267857A/zh active Pending
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