專利名稱::一種低碳610MPa級高強壓力容器用鋼板及其生產方法
技術領域:
:本發明屬于壓力容器鋼板生產
技術領域:
,特別是提供了一種低碳610MPa級高強壓力容器用鋼板及其生產方法。主要利用TMCP+回火工藝制造610MPa級壓力容器用鋼,以代替傳統的軋后離線淬火+回火處理生產的610MPa級壓力容器用鋼。
背景技術:
:國產的610MPa級高強壓力容器板是采用傳統的調質熱處理工藝,生產工藝流程長、能源消耗大、生產成本高不符合現代節能減排的理念。傳統熱處理工藝鋼板微觀組織以回火索氏體為主,而利用形變效應生產的鋼板以中溫轉變產物貝氏體為主,回火后仍以貝氏體為主。隨著社會和經濟的發展,鋼鐵工業所面臨的節省資源、節約能源、保護環境的壓力越來越大。所以,對傳統的鋼鐵材料采用特殊的加工工藝,大幅度提高其性能,延長使用壽命,有效地提高資源的利用率和回收率,已經成為鋼鐵材料研究領域的熱點。采用TMCP工藝制造610MPa級壓力容器用鋼可以省去傳統的軋后熱處理工藝,縮短工藝流程、降低了能源消耗節約了生產成本,對于我國經濟的可持續發展具有重要意義。
發明內容本發明的目的在于提供一種低碳610MPa級高強壓力容器用鋼板及其生產方法,通過改變熱變形過程中的工藝參數生產具有良好強韌匹配,使屈服強度大于490MPa,抗拉強度在610MPa以上,延伸率在17%以上,同時具有良好低溫沖擊性能和焊接性能的高強鋼板。其產品的組織以貝氏體為主,同時含有少量的鐵素體和馬氏體。本發明的低碳610MPa級高強壓力容器用鋼板的化學成分(重量%)為C0.08-0.15%,Si0.15-0.40%,,Mn1.20-1.60%,P<0.01%,,S<0.01%,Ni0.15-0.40%,Mo0.1-0.30%,V0.02-0.06%,微合金元素Ti0.01-0.03%,Nb0.01-0.06%,余量為Fe;鋼板的金相組織為回火貝氏體和回火索氏體的混合組織。本發明的生產工藝如下(1)軋制工藝加熱1150-1250°C;在奧氏體再結晶區、未再結晶區及形變誘導相變區控帝瞎L制,粗軋開軋1000-U5(TC,粗軋終軋950-105(TC;中間坯厚度為成品厚度的2-2.5倍,精軋開軋850-900°C,精軋終軋780—820°C;(2)軋后冷卻工藝冷卻速度15-25°C/s,終冷溫度在600-650。C;(3)軋后進行600-700'C回火,獲得回火貝氏體和回火索氏體的混合組織。本發明鋼的C含量控制在0.09-0.10%是為了在保證強度的同時,避免C含量提高對塑性、韌性以及焊接性的損害。添加Nb是為了適當擴大奧氏體未再結晶區的范圍,以充分利用奧氏體未再結晶控制軋制和軋后控制冷卻。采用該TMCP(熱機械控制軋制)工藝的依據是通過高溫區的奧氏體再結晶控制軋制,充分細化奧氏體晶粒;控制精軋開軋溫度使其在奧氏體未再結晶區變形,增加奧氏體未再結晶區的變形,精軋終軋溫度控制在780-82(TC,使軋制過程中產生少量形變誘導鐵素體;通過軋后快速冷卻得到貝氏體和少量的馬氏體組織。利用形變效應工藝生產610MPa級壓力容器用鋼板特點如下1、鋼板強度滿足610MPa強度級別的要求;2、經過SR(消除應力)處理后,由于Nb、Ti、V碳化物的沉淀強化作用,鋼的機械性能變化很小;3、新開發的鋼種具有良好的焊接性能,由于碳當量和Pcm值低,不用預熱即可焊接,適用于低溫服役的壓力容器使用。本發明的優點在于,在鋼板整個熱機械變形中控制變形量、變形溫度和冷卻溫度,以此來控制鋼板的組織轉變及轉變產物,另外微合金元素在鋼中的固溶、析出熱力學過程中也不相同,其相應的強韌化機理也發生變化。形變效應技術應用生產的容器鋼板具有良好的綜合力學性能可以省去傳統的軋后淬火熱處理工藝,縮短了工藝流程、降低了能源消耗節約了生產成本。附圖l為實施例的金相組織。具體實施方式實施例根據本發明610MPa鋼的化學成分范圍,在150kg真空感應爐上冶煉,并鍛成100mmX120鵬X150腿的鋼坯,在450軋機上軋制,后經620。C回火處理。化學成分如表l所示,TMCP工藝如表2所示,機械性能如表3所示,金相組織如附圖1所示。表l實施例超細晶帶鋼的化學成分(重量,%)cSiMnPSNiMoVTiNb0.0920.2731.330.0100.0050.2320.2220.0450.0120.03表2TMCP工藝制度試樣編號~~粗軋開軋,~~粗軋終軋,~~精軋開軋,~精軋終軋,終冷,°C<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權利要求1、一種低碳610MPa級高強壓力容器用鋼板,其特征在于,鋼的化學成分為C0.08-0.15%,Si0.15-0.40%,,Mn1.20-1.60%,P<0.01%,,S<0.01%,Ni0.15-0.40%,Mo0.1-0.30%,V0.02-0.06%,微合金元素Ti0.01-0.03%,Nb0.01-0.06%,余量為Fe;均為重量百分比;鋼板的金相組織為回火貝氏體和回火索氏體的混合組織。2、一種生產權利要求1所述低碳610MPa級高強壓力容器用鋼板的方法,其特征在于,生產工藝為(1)軋制工藝加熱1150-1250。C;在奧氏體再結晶區、未再結晶區及形變誘導相變區控帝亂制,粗軋開軋1000-115(TC,粗軋終軋950-1050°C;中間坯厚度為成品厚度的2-2.5倍,精軋開軋850-90(TC,精軋終軋780-820°C;(2)軋后冷卻工藝冷卻速度15-25°C/s,終冷600650。C;(3)車L后進行600-70(TC回火,獲得回火貝氏體和回火索氏體的混合組織。全文摘要一種低碳610MPa級高強壓力容器用鋼板及其生產方法。屬于低合金寬厚板制備
技術領域:
。化學成分按質量百分數為C0.05~0.09%,Si0.25~0.45%,Mn1.20~1.40%,Nb0.035~0.045%,Ti0.010~0.020%,Cu0.20~0.30%,Cr0.25~0.55%,Ni0.25~0.30%,余量為Fe,鋼板厚度規格10~50mm,鋼板微觀組織為鐵素體+貝氏體組織,晶粒度為9.5~11級。采用控軋控冷制備。優點在于,生產的鋼板較相同強度等級常規鋼板的綜合性能大幅改善屈服強度可穩定在460MPa以上,抗拉強度穩定在570Mpa以上,鋼板的-40℃低溫韌性達到100J以上,鋼板焊接適應性良好。文檔編號C21D8/02GK101358319SQ20081011950公開日2009年2月4日申請日期2008年9月2日優先權日2008年9月2日發明者劉春明,呂延春,斌吳,吳光曙,姜中行,朱伏先,王興旺,王國棟,王立堅,田士平,肖桂芝,茹金,閆治平,隋鶴龍,麻慶申申請人:首鋼總公司;秦皇島首秦金屬材料有限公司