CN108330387B - 一种高韧性SA387Gr12Cl1钢板及其生产方法 - Google Patents

一种高韧性SA387Gr12Cl1钢板及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高韧性SA387Gr12Cl1钢板及其生产方法，属于钢铁生产技术领域。所述钢板的成分重量百分比组成：C:0.08～0.13%，Si:0.15～0.40%，Mn:0.40～0.65%，P≤0.007%，S≤0.007%，Cr:0.80～1.15%，Mo:0.45～0.65%，Ni:0.10～0.20%，As≤0.016%，Sn≤0.015%，Sb≤0.003%，余量为Fe和不可避免的杂质。所述生产方法包括炼钢、加热、轧制和热处理工序；轧制工序采用Ⅱ阶段控轧工艺；热处理工序采用正火+回火工艺。本发明所得钢板钢质纯净，综合性能良好，适合于制造各种石化设备等压力容器。

Description

一种高韧性SA387Gr12Cl1钢板及其生产方法
技术领域
本发明属于钢铁生产技术领域，具体涉及一种高韧性SA387Gr12Cl1钢板及其生产方法。
背景技术
SA387Gr12Cl1钢是ASTMA387/A387M标准中的一类钢板，由于Cr和Mo元素的同时加入，使得该钢板具有良好的中高温综合性能，随着石化行业的发展需求，石化反应器用SA387Gr12Cl1钢得到了广泛应用。但是随着国家对环保的要求越来越严格，要求产品必须严格满足环保标准，进而对石化核心设备用钢材的制造带来困难，要求钢板具有良好的低温冲击性能及综合性能，为满足石化设备用钢板的需求，开发高韧性SA387Gr12Cl1钢板是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高韧性SA387Gr12Cl1钢板，本发明还提供一种高韧性SA387Gr12Cl1钢板的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种高韧性SA387Gr12Cl1钢板，所述钢板的化学成分组成及重量百分为：C:0.08～0.13%，Si:0.15～0.40%，Mn:0.40～0.65%，P≤0.007%，S≤0.007%，Cr:0.80～1.15%，Mo:0.45～0.65%，Ni:0.10～0.20%，As≤0.016%，Sn≤0.015%，Sb≤0.003%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述钢板厚度为28～42mm。
本发明所述钢板屈服强度Rel≥280Mpa，抗拉强度Rm：430～550Mpa，-10℃冲击功平均值≥80J。
一种高韧性SA387Gr12Cl1钢板的生产方法，其炼钢、加热、轧制和热处理工序；所述轧制工序采用Ⅱ阶段控轧工艺；所述热处理工序采用正火+回火工艺。
本发明方法所述炼钢工序包括初炼、LF炉精炼、VD炉真空处理、连铸，所述VD炉真空处理过程中真空度62～65Pa，真空保持时间为20～25min。
本发明方法所述加热工序最高加热温度为1250℃，均热温度为1230～1240℃，总加热时间9～11min/cm。
本发明方法所述轧制工序Ⅰ阶段采用高温低速大压下轧制工艺，即开轧温度1050～1150℃，950～1000℃以1.5～2.0m/s的速度轧制，并控制单道次压下率10～18%，累计压下率30～45%；Ⅱ阶段开轧温度890～920℃，轧后不浇水。
本发明方法所述热处理工序正火温度900～930℃，总加热时间2～3min/mm，出炉空冷；回火温度650～670℃，在炉总加热时间3～4min/mm，出炉空冷。
本发明通过优化钢板中元素的配比，采用高温低速大压下轧制工艺及正火+回火的热处理工艺，所得钢板内部质量优良，钢质纯净，综合性能良好，板厚1/2处力学性能满足：屈服强度Rel≥280Mpa，抗拉强度Rm：430～550Mpa，-10℃冲击功平均值≥80J，适合于制造各种石化设备等压力容器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例高韧性SA387Gr12Cl1钢板的生产工艺包括炼钢、加热、轧制和热处理工序。各工序具体步骤如下所述：
（1）炼钢工序：包括初炼、LF炉精炼、VD炉真空处理、连铸，所述VD炉真空处理过程中真空度65Pa，真空保持时间为20min。
（2）加热工序：连铸坯在连续炉中进行加热处理，最高加热温度为1250℃，均热段温度为1230℃，总加热时间为11min/cm。
（3）轧制工序：采用Ⅱ阶段控轧工艺。Ⅰ阶段采用高温低速大压下轧制工艺，开轧温度1050℃，950～1000℃以1.6m/s的速度轧制，并控制单道次压下率10%，累计压下率30%，保证充足变形量；Ⅱ阶段开轧温度890℃，轧后不浇水，制得所需厚度钢板。
（4）热处理工序：采用正火+回火工艺。正火温度900℃，总加热时间3min/mm，出炉空冷；回火温度650℃，总加热时间4min/mm，出炉空冷。
实施例2
本实施例高韧性SA387Gr12Cl1钢板的生产工艺包括炼钢、加热、轧制和热处理工序。各工序具体步骤如下所述：
（1）炼钢工序包括初炼、LF炉精炼、VD炉真空处理、连铸，所述VD炉真空处理过程中真空度62Pa，真空保持时间为20min。
（2）加热工序：连铸坯在连续炉中进行加热处理，最高加热温度为1250℃，均热段温度为1240℃，总加热时间9min/cm。
（3）轧制工序：采用Ⅱ阶段控轧工艺。Ⅰ阶段采用高温低速大压下轧制工艺，开轧温度1150℃，950～1000℃以1.9m/s的速度轧制，并控制单道次压下率18%，累计压下率34%，保证充足变形量；Ⅱ阶段开轧温度920℃，轧后不浇水，制得所需厚度钢板。
（4）热处理工序：采用正火+回火工艺。正火温度930℃，总加热时间2min/mm，出炉空冷；回火温度670℃，总加热时间3min/mm，出炉空冷。
实施例3
本实施例高韧性SA387Gr12Cl1钢板的生产工艺包括炼钢、加热、轧制和热处理工序。各工序具体步骤如下所述：
（1）炼钢工序：包括初炼、LF炉精炼、VD炉真空处理、连铸，所述VD炉真空处理过程中真空度63Pa，真空保持时间为23min。
（2）加热工序：连铸坯在连续炉中进行加热处理，最高加热温度为1250℃，均热段温度为1235℃，总加热时间10min/cm。
（3）轧制工序：采用Ⅱ阶段控轧工艺。Ⅰ阶段采用高温低速大压下轧制工艺，开轧温度1100℃，950～1000℃以1.5m/s的速度轧制，并控制单道次压下率15%，累计压下率40%，保证充足变形量；Ⅱ阶段开轧温度900℃，轧后不浇水，制得所需厚度钢板。
（4）热处理工序：采用正火+回火工艺。正火温度910℃，总加热时间2.5min/mm，出炉空冷；回火温度660℃，总加热时间3.5min/mm，出炉空冷。
实施例4
本实施例高韧性SA387Gr12Cl1钢板的生产工艺包括炼钢、加热、轧制和热处理工序。各工序具体步骤如下所述：
（1）炼钢工序：包括初炼、LF炉精炼、VD炉真空处理、连铸，所述VD炉真空处理过程中真空度65Pa，真空保持时间为24min。
（2）加热工序：连铸坯在连续炉中进行加热处理，最高加热温度为1250℃，均热段温度为1230℃，总加热时间10min/cm。
（3）轧制工序：采用Ⅱ阶段控轧工艺。Ⅰ阶段采用高温低速大压下轧制工艺，开轧温度1120℃，950～1000℃以1.7m/s的速度轧制，并控制单道次压下率16%，累计压下率42%，保证充足变形量；Ⅱ阶段开轧温度915℃，轧后不浇水，制得所需厚度钢板。
（4）热处理工序：采用正火+回火工艺。正火温度920℃，总加热时间2.5min/mm，出炉空冷；回火温度665℃，总加热时间3.4min/mm，出炉空冷。
实施例5
本实施例高韧性SA387Gr12Cl1钢板的生产工艺包括炼钢、加热、轧制和热处理工序。各工序具体步骤如下所述：
（1）炼钢工序：包括初炼、LF炉精炼、VD炉真空处理、连铸，所述VD炉真空处理过程中真空度62Pa，真空保持时间为25min。
（2）加热工序：连铸坯在连续炉中进行加热处理，最高加热温度为1250℃，均热段温度为1238℃，总加热时间10.7min/cm。
（3）轧制工序：采用Ⅱ阶段控轧工艺。Ⅰ阶段采用高温低速大压下轧制工艺，开轧温度1060℃，950～1000℃以1.8m/s的速度轧制，并控制单道次压下率18%，累计压下率45%，保证充足变形量；Ⅱ阶段开轧温度895℃，轧后不浇水，制得所需厚度钢板。
（4）热处理工序：采用正火+回火工艺。正火温度905℃，总加热时间3min/mm，出炉空冷；回火温度655℃，总加热时间3.9min/mm，出炉空冷。
实施例6
本实施例高韧性SA387Gr12Cl1钢板的生产工艺包括炼钢、加热、轧制和热处理工序。各工序具体步骤如下所述：
（1）炼钢工序：包括初炼、LF炉精炼、VD炉真空处理、连铸，所述VD炉真空处理过程中真空度64Pa，真空保持时间为22min。
（2）加热工序：连铸坯在连续炉中进行加热处理，最高加热温度为1250℃，均热段温度为1232℃，总加热时间9min/cm。
（3）轧制工序：采用Ⅱ阶段控轧工艺。Ⅰ阶段采用高温低速大压下轧制工艺，开轧温度1080℃，950～1000℃以2.0m/s的速度轧制，并控制单道次压下率17%，累计压下率38%，保证充足变形量；Ⅱ阶段开轧温度910℃，轧后不浇水，制得所需厚度钢板。
（4）热处理工序：采用正火+回火工艺。正火温度925℃，总加热时间2min/mm，出炉空冷；回火温度667℃，总加热时间3.7min/mm，出炉空冷。
实施例7
本实施例高韧性SA387Gr12Cl1钢板的生产工艺包括炼钢、加热、轧制和热处理工序。各工序具体步骤如下所述：
（1）炼钢工序：包括初炼、LF炉精炼、VD炉真空处理、连铸，所述VD炉真空处理过程中真空度64Pa，真空保持时间为24min。
（2）加热工序：连铸坯在连续炉中进行加热处理，最高加热温度为1250℃，均热段温度为1240℃，总加热时间9.5min/cm。
（3）轧制工序：采用Ⅱ阶段控轧工艺。Ⅰ阶段采用高温低速大压下轧制工艺，开轧温度1090℃，950～1000℃以1.8m/s的速度轧制，并控制单道次压下率14%，累计压下率35%，保证充足变形量；Ⅱ阶段开轧温度890℃，轧后不浇水，制得所需厚度钢板。
（4）热处理工序：采用正火+回火工艺。正火温度915℃，总加热时间2.8min/mm，出炉空冷；回火温度660℃，总加热时间4min/mm，出炉空冷。
实施例8
本实施例高韧性SA387Gr12Cl1钢板的生产工艺包括炼钢、加热、轧制和热处理工序。各工序具体步骤如下所述：
（1）炼钢工序：包括初炼、LF炉精炼、VD炉真空处理、连铸，所述VD炉真空处理过程中真空度63Pa，真空保持时间为20min。
（2）加热工序：连铸坯在连续炉中进行加热处理，最高加热温度为1250℃，均热段温度为1235℃，总加热时间10.5min/cm。
（3）轧制工序：采用Ⅱ阶段控轧工艺。Ⅰ阶段采用高温低速大压下轧制工艺，开轧温度1130℃，950～1000℃以1.6m/s的速度轧制，并控制单道次压下率16%，累计压下率41%，保证充足变形量；Ⅱ阶段开轧温度905℃，轧后不浇水，制得所需厚度钢板。
（4）热处理工序：采用正火+回火工艺。正火温度930℃，总加热时间2.2min/mm，出炉空冷；回火温度670℃，总加热时间3.2min/mm，出炉空冷。
各本实施例所得高韧性SA387Gr12Cl1钢板的化学成分组成及质量百分含量见表1，厚度及力学性能见表2。
表1：实施例1-8钢板成分（wt%）
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表1中，余量为Fe和不可避免的杂质。
表2：实施例1-8钢板的厚度及力学性能
Figure DEST_PATH_IMAGE004

Claims (4)

1.一种高韧性SA387Gr12Cl1钢板的生产方法，其特征在于，其包括炼钢、加热、轧制和热处理工序；
所述轧制工序采用Ⅱ阶段控轧工艺，Ⅰ阶段采用高温低速大压下轧制工艺，即开轧温度1050～1150℃，950～1000℃以1.5～2.0m/s的速度轧制，并控制单道次压下率10～18%，累计压下率30～45%；Ⅱ阶段开轧温度890～920℃，轧后不浇水；
所述热处理工序采用正火+回火工艺；正火温度900～930℃，总加热时间2～3min/mm，出炉空冷；回火温度650～670℃，在炉总加热时间3～4min/mm，出炉空冷；
所述钢板的化学成分组成及重量百分含量为：C:0.08～0.12%，Si:0.15～0.40%，Mn:0.40～0.65%，P≤0.007%，S≤0.007%，Cr:0.80～1.15%，Mo:0.45～0.65%，Ni:0.10～0.20%，As≤0.016%，Sn≤0.015%，Sb≤0.003%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述钢板厚度为28～42mm。
2.根据权利要求1所述的高韧性SA387Gr12Cl1钢板的生产方法，其特征在于，所述炼钢工序包括初炼、LF炉精炼、VD炉真空处理、连铸，所述VD炉真空处理过程中真空度62～65Pa，真空保持时间为20～25min。
3.根据权利要求2所述的高韧性SA387Gr12Cl1钢板的生产方法，其特征在于，所述加热工序最高加热温度为1250℃，均热温度为1230～1240℃，总加热时间9～11min/cm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高韧性SA387Gr12Cl1钢板的生产方法，其特征在于：所述钢板屈服强度Rel≥280Mpa，抗拉强度Rm：430～550Mpa，-10℃冲击功平均值≥80J。
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