專利名稱：一種耐熱型合金結構鋼板及其生產方法
技術領域：
本發明涉及一種耐熱型合金結構鋼板，同時還涉及該鋼板的生產方法，屬于合金
結構鋼制造技術領域。
背景技術：
耐熱鋼板廣泛應用于石油化工和煤化工設備的耐熱部件如化工設備的法蘭盤、煙 道閘板等部件，該類鋼板要求其在較高溫度環境下，具有良好的強韌性。長期以來，國內 25Cr2MoVA耐熱材料選材，只能依賴于鍛造件，隨著結構件的尺寸大型化，其鍛件產品無法 滿足設計要求的需求，紛紛采用進口鋼板，然而進口鋼價格普遍很高。
發明內容
本發明的目的在于提供一種耐熱型合金結構鋼板。 本發明的目的還在于提供一種耐熱型合金結構鋼板的生產方法。 為了實現上述目的，本發明的技術方案在于采用了一種耐熱型合金結構鋼板，包
含以下重量百分含量的化學成分組成CO. 24-0. 28%， SiO. 24-0. 34%， MnO. 50-0. 60%，
P《0.015 %，S《0.005 %， Crl. 60-1. 70 %， MoO. 26-0. 34 %，V0.15_0.25 %，
A10. 020-0. 045%，其余為Fe和不可避免的雜質。 本發明的鋼板的化學成分設計是采用Cr-Mn-Mo-V系鋼，是通過控軋+回火，生產 出鋼板的厚度加工范圍為8-150mm。本發明中，C 0. 24-0. 28% :C主要與其他元素形成碳 化物，起組織強化和析出強化的作用，提高鋼板強度增加；Mn的含量在Mn 0. 50_0. 60% :Mn 主要起固溶強化和降低相變溫度提高鋼板強度的作用；V為0. 15-0. 25X:經過控軋后，V的 C、N化物析出，強烈提高鋼板得強度；Cr的含量在1. 60-1. 70%:鉻能顯著提高鋼的強度、硬 度和耐磨性，同時降低塑性和韌性；Mo的含量在0. 26-0. 34% :鉬存在與于鋼的固溶體和碳 化物中，有固溶強化作用，并可提高鋼的淬透性；雜質元素P、 S等含量下線不做限制，在工 藝及設備能力下盡可能降低，以達到鋼質純凈、力學性能均勻的目的。 本發明的技術方案還在于采用了一種耐熱型合金結構鋼板的生產方法，包括以下 步驟 冶煉將鋼水先經電爐冶煉，后送入LF精煉爐精煉，精煉完畢后，吊包VD爐真 空處理，真空度不大于0.5乇，真空保持時間^ 20分鐘時破壞真空；所述鋼水的成分 組分為CO. 24-0. 28 % ， SiO. 24-0. 34 % ， MnO. 50-0. 60 % ， P《0. 015 % ， S《0. 005 % ， Crl. 60-1. 70%， MoO. 26-0. 34%， VO. 15-0. 25%， A10. 020-0. 045% (各數值為重量百分含 量)，其余為Fe和不可避免的雜質； 澆鑄保真空破壞后溫度在1540-1550°C ，然后采用25. 16T扁錠模進行澆鑄，要求 鋼錠必須氬氣保護性澆注； 加熱在裝鋼加熱前，鋼錠實現溫送、溫清、溫裝，并需晾爐30分鐘以上，燜鋼1小 時，然后采用低速燒鋼，100(TC以下時升溫速度60-12(rC /h，最高加熱溫度1280°C ;
軋制應搶溫軋制，開軋溫度^ 105(TC，盡量增大壓下量，前三道每道壓下量 30-50mm，終軋溫度《950°C ，終軋前三道累計變形率應35-45% ; 鋼板熱處理鋼板探傷進行高溫回火處理，回火溫度為690-71(TC，保溫系數為 4-5min/mm，回火后進行空冷； 試樣調質對回火后鋼板進行取樣，并將其樣坯進行試樣調質處理，①試樣淬火 加熱溫度為890-91(TC，保溫系數為4-5min/mm，保溫后及時進行水淬處理；②試樣回火回 火溫度為630-65(TC，保溫系數為4-5min/mm，回火后試樣空冷。 本發明具有以下優點①本發明的鋼質純凈度高，P《0. 015%， S《0. 005% ;② 試樣調質后強度較高，屈服強度在900MPa以上；③鋼板硬度控制準確，具有良好的機加工 特性；④鋼板最大厚度可達到150mm。
具體實施方式
實施例1 本實施例耐熱型合金結構鋼板按照下述步驟制備 1)冶煉將鋼水先經電爐冶煉，后送入LF精煉爐精煉，并喂A1線435米，精煉完畢 后，吊包VD爐真空處理。真空度不大于0.5乇，真空保持時間為25分鐘時破壞真空；所述鋼 水是由以下成分組成:C 0. 24%，Si 0. 30% ，Mn 0. 56% ，P 0. 012%， S 0. 003% ，V 0. 17%， A10.030%，Cr 1.60%， Mo 0. 27% ，各成分為重量百分含量，余量為鐵和不可避免的雜質；
2)澆鑄保真空破壞后溫度在1546t:，然后采用25. 16T扁錠模進行澆鑄，采用了 氬氣保護性澆注； 3)加熱在裝鋼加熱前，鋼錠實現溫送、溫清、溫裝，并晾爐38分鐘，燜鋼1小時； 采用低速燒鋼，100(TC以下升溫速度為105°C /h，最高加熱溫度1265°C ;
4)軋制開軋溫度為108(TC，應搶溫軋制，盡量增大壓下量，前三道每道壓下量為 36mm，終軋溫度為930°C ，終軋前三道累計變形率為37% ; 5)鋼板熱處理鋼板探傷進行高溫回火處理，回火溫度為697t:，保溫系數為 4min/mm，回火后進行空冷； 試樣調質對回火后鋼板進行取樣，并將其樣坯進行試樣調質處理，①試樣淬火 加熱溫度為905t:，保溫系數為4min/mm，保溫后及時進行水淬處理；②試樣回火回火溫度 為649。C，保溫系數為4min/mm，回火后試樣空冷。 本實施例生產的耐熱型合金結構鋼板的厚度為20mm，其力學性能如下①鋼板回 火硬度244HBW ;②試樣調質性能屈服強度1080MPa，抗拉強度1160MPa， 2(TC橫向沖擊 117J。 實施例2 本實施例耐熱型合金結構鋼板按照下述步驟制備 1)冶煉鋼水先經電爐冶煉，后送入LF精煉爐精煉，并喂Al線400米。精煉完 畢后，吊包VD爐真空處理。真空度不大于0. 5乇，真空保持時間為20分鐘時破壞真空；所 述的鋼水是由以下成分組成C 0. 24%， Si 0. 24%， Mn 0. 50%， P 0. 010%， S 0. 002%， V 0. 15%， A10. 020%， Cr 1. 60%， Mo 0. 26% ，各成分為重量百分含量，余量為鐵和不可避免 的雜質；
2)澆鑄保真空破壞后溫度在1540°C ，然后采用25. 16T扁錠模進行澆鑄，采用了 氬氣保護性澆注； 3)加熱在裝鋼加熱前，鋼錠實現溫送、溫清、溫裝，并晾爐30分鐘，燜鋼1小時； 采用低速燒鋼，100(TC以下升溫速度為60°C /h，最高加熱溫度1280°C ;
4)軋制開軋溫度為105(TC，應搶溫軋制，盡量增大壓下量，前三道每道壓下量為 30mm，終軋溫度為95(TC，終軋前三道累計變形率為35% ; 鋼板熱處理鋼板探傷進行高溫回火處理，回火溫度為690°C，保溫系數為5min/ mm，回火后進行空冷； 試樣調質對回火后鋼板進行取樣，并將其樣坯進行試樣調質處理，①試樣淬火 加熱溫度為89(TC，保溫系數為5min/mm，保溫后及時進行水淬處理；②試樣回火回火溫度 為630。C，保溫系數為5min/mm，回火后試樣空冷。 本實施例生產的耐熱型合金結構鋼板的厚度為150mm，其力學性能如下①鋼板 回火硬度224HBW ;②試樣調質性能屈服強度1008MPa，抗拉強度1095MPa， 2(TC橫向沖擊 104J。 實施例3 本實施例耐熱型合金結構鋼板按照下述步驟制備 1)冶煉鋼水先經電爐冶煉，后送入LF精煉爐精煉，并喂Al線500米。精煉完 畢后，吊包VD爐真空處理。真空度不大于0. 5乇，真空保持時間為30分鐘時破壞真空；所 述的鋼水是由以下成分組成C 0. 28%， Si 0. 34%， Mn 0. 60%， P 0. 015%， S 0. 005%， V 0. 25%， A10. 045%， Cr 1. 70%， Mo 0. 34%，各成分為重量百分含量，余量為鐵和不可避免 的雜質； 2)澆鑄保真空破壞后溫度在1550°C ，然后采用25. 16T扁錠模進行澆鑄，采用了 氬氣保護性澆注； 3)加熱在裝鋼加熱前，鋼錠實現溫送、溫清、溫裝，并晾爐40分鐘，燜鋼1小時； 采用低速燒鋼，100(TC以下升溫速度為120°C /h，最高加熱溫度1260°C ;
4)軋制開軋溫度為109(TC，應搶溫軋制，盡量增大壓下量，前三道每道壓下量為 50mm，終軋溫度為90(TC，終軋前三道累計變形率為45% ; 5)鋼板熱處理鋼板探傷進行高溫回火處理，回火溫度為71(TC，保溫系數為 4min/mm，回火后進行空冷； 試樣調質對回火后鋼板進行取樣，并將其樣坯進行試樣調質處理，①試樣淬火 加熱溫度為91(TC，保溫系數為4min/mm，保溫后及時進行水淬處理；②試樣回火回火溫度 為65(TC，保溫系數為4min/mm，回火后試樣空冷。 本實施例生產的耐熱型合金結構鋼板的厚度為8mm，其力學性能如下①鋼板回 火硬度211HBW;②試樣調質性能屈服強度935MPa，抗拉強度1030MPa， 2(TC橫向沖擊 90J。 結果表明，采用本發明的方法所生產的鋼板具有純凈度較高、高強度、焊接性能好 的特點。 最后所應說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本發明的技術方案，盡管參 照上述實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解依然可以對本發明進行修改或者等同替換，而不脫離本發明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均 應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
一種耐熱型合金結構鋼板，其特征在于該鋼板由以下重量百分含量的化學成分組成C 0.24-0.28％，Si 0.24-0.34％，Mn 0.50-0.60％，P≤0.015％，S≤0.005％， Cr 1.60-1.70％，Mo 0.26-0.34％， V 0.15-0.25％，Al 0.020-0.045％，其余為Fe和不可避免的雜質。
2. 根據權利要求1所述的一種耐熱型合金結構鋼板，其特征在于所述鋼板的加工厚 度范圍為8-150mm。
3. —種如權利要求1所述的耐熱型合金結構鋼板的生產方法，其特征在于所述生產 方法包括以下步驟(1) 冶煉將鋼水先經電爐冶煉，后送入LF精煉爐精煉，精煉完畢后，吊包VD爐真 空處理，真空度不大于0. 5乇，真空保持時間> 20分鐘時破壞真空；所述鋼水的成分 組分為CO. 24-0. 28 % ， SiO. 24-0. 34 % ， MnO. 50-0. 60 % ， P《0. 015 % ， S《0. 005 % ， Crl. 60-1. 70%， MoO. 26-0. 34%， VO. 15-0. 25%， AlO. 020-0. 045%，其余為Fe和不可避免 的雜質；(2) 澆鑄保真空破壞后溫度在1540-155(TC，然后采用25. 16T扁錠模進行澆鑄；(3) 加熱采用低速燒鋼，IOO(TC以下時升溫速度60-120°C /h，最高加熱溫度1280°C ;(4) 軋制應搶溫軋制，開軋溫度^ 105(TC，前三道每道壓下量30-50mm，終軋溫度 《95(TC，終軋前三道累計變形率應35-45% ;(5) 鋼板熱處理鋼板探傷進行高溫回火處理，回火溫度為690-71(TC，保溫系數為 4-5min/mm，回火后進行空冷；(6) 試樣調質對回火后鋼板進行取樣，并將其樣坯進行試樣調質處理，①試樣淬火 加熱溫度為890-91(TC，保溫系數為4-5min/mm，保溫后及時進行水淬處理；②試樣回火回 火溫度為630-65(TC，保溫系數為4-5min/mm，回火后試樣空冷。
4. 根據權利要求3所述的一種耐熱型合金結構鋼板的生產方法，其特征在于步驟(2) 中的澆注要求鋼錠必須氬氣保護性澆注。
5. 根據權利要求3所述的一種耐熱型合金結構鋼板的生產方法，其特征在于步驟(3) 所述的加熱，在裝鋼加熱前，鋼錠實現溫送、溫清、溫裝，并需晾爐、燜鋼。
全文摘要
本發明涉及一種耐熱型合金結構鋼板，由以下重量百分含量的化學成分組成C0.24-0.28％，Si0.24-0.34％，Mn0.50-0.60％，P≤0.015％，S≤0.005％，Cr1.60-1.70％，Mo0.26-0.34％，V0.15-0.25％，Al0.020-0.045％，其余為Fe和不可避免的雜質。其生產方法包括冶煉、澆鑄、加熱、軋制、熱處理、調質等步驟。采用本發明方法所生產的鋼板具有純凈度較高、強度高、良好的機加工性能等特點；且鋼板最大厚度可達到150mm。
文檔編號C21D1/18GK101724783SQ20091031223
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月25日 優先權日2009年12月25日
發明者何廣霞, 張亞麗, 張儀杰, 張俊凱, 張西忠, 李建立, 王新, 秦紅新 申請人:舞陽鋼鐵有限責任公司