一種含V低碳高強5Ni鋼中厚板及其制造方法

一種含V低碳高強5Ni鋼中厚板及其制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種含V低碳高強5Ni鋼中厚板及其制造方法，該鋼中厚板化學成分的重量百分比為：C：0.045～0.075％，Si：0.15～0.25％，Mn：0.50～0.80％，S：≤0.005％，P：≤0.008％，Ni：4.75～5.25％，V：0.03％～0.05％，Alt：0.020-0.050％，余量為Fe及雜質，該鋼中厚板制造方法包括以下步驟：預處理，轉爐冶煉，連鑄成板坯，對板坯進行加熱和軋制獲得熱軋板，以及對熱軋板進行熱處理。本發明的優點是合金成分簡單，鋼板具有良好的強韌性匹配，-130℃橫向沖擊功≥150J，屈服強度≥500MPa，適用于制造LEG、LPG等液化氣的儲罐。
【專利說明】一種含V低碳高強5Ni鋼中厚板及其制造方法

【技術領域】
[0001] 本發明具體涉及一種低溫壓力用Ni系鋼，尤其是一種含V低碳高強5Ni鋼中厚板 及其制造方法，屬于鋼鐵材料【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 液化石油氣（LPG)、液化乙烯（LEG)作為一種重要的清潔能源和化工原料，日益受 到人們的重視，并被廣泛應用于工業和生活領域。液化石油氣和液化乙烯經開采后需要從 化工廠或油氣田運輸到儲配站，因此液態下長距離運輸以及大批量儲存是LPG和LEG項目 的重要組成部分。我國是世界上使用LPG和LEG最大的用戶之一，對制造 LPG、LEG管線和 儲罐管體的關鍵材料5Ni鋼需求巨大，相關工程鋼材料主要依賴進口。目前，Ni系低溫鋼 是國際上通用的低溫用鋼，被廣泛應用于-40?-196°C的低溫設備及容器，具有優良的低 溫韌性。其中在-100?_130°C范圍內，通常采用5Ni鋼作為儲罐和壓力容器的結構材料， 例如江南造船廠1991年建造的我國第一艘4200m 3半冷半壓式LPG船，采用5Ni鋼制造，其 液貨艙在最大壓力4. 7bar，-104°C低溫狀態下工作，也可用于LEG的運載。建造大型乙烯 項目基地或建造 LEG船，其罐的結構材料也普遍采用5Ni鋼。因此，對5Ni鋼的研發可以填 補我國相關產品的空白，結束該產品長期受制于人的局面。經 申請人:檢索發現，中國專利 CN101545077公開了一種低溫用鋼及其制造方法，其Ni含量范圍為0. 05?0. 35%，低于 5Ni鋼的標準，還含有Nb、Ti和Cr等貴金屬；中國專利102330031公開了一種高韌性-130°C 低溫鋼的制造方法，含有Nb、Mo、Cr、Zr和RE，并采用AC3以上溫度淬火+兩相區淬火+回 火工藝進行熱處理，工藝復雜，耗時長。


【發明內容】

[0003] 本發明要解決的技術問題是根據現有技術存在的缺陷，提出一種含V低碳高強 5Ni鋼中厚板，成分簡單，強度高，其熱處理后-130°C橫向沖擊功高，具有良好的強韌性匹 配，同時給出了制造方法。
[0004] 本發明通過以下技術方案來解決技術問題：
[0005] -種含V低碳高強5Ni鋼中厚板，其化學成分的重量百分比為：C :0.045? 0· 075%，Si :0· 15 ?0· 25%，Mn :0· 50 ?0· 80%，S :彡 0· 005%，P :彡 0· 008%，Ni :4· 75 ? 5. 25%，V :0· 03%?0· 05%，Alt :0· 020-0. 050%，余量為 Fe 及雜質。
[0006] 其中Si用于鐵水脫氧，能降低鋼中碳的石墨化傾向，并提高鋼的強度，但是Si含 量過高會降低鋼的韌性，經研究表明Si的含量控制在0. 15?0. 25%。
[0007] Μη是奧氏體穩定元素，富集于奧氏體中有利于逆轉奧氏體的穩定；Μη也是基體強 化元素，可以通過固溶強化，Μη可提高鋼的強度和淬透性。
[0008] Ni是非碳化物形成元素，降低韌-脆轉變溫度的能力僅次于Ν，是金屬元素中最好 的降低韌-脆轉變溫度的元素。它能擴大Y相區，是奧氏體形成和穩定元素。Ni能使螺型 位錯不易分解，保證交叉滑移的發生，提高材料塑變性能。
[0009] V是一種強碳、氮化物形成元素，在鋼中形成VC、V(CN)等第二相質點，能細化晶 粒，提高鋼材的強度和低溫韌性，但是V的含量過高會降低鋼的焊接性，故其含量控制在 0. 03 ?0. 05%。
[0010] A1是鋼中主要的脫氧元素，在一定含量下還可細化鋼材的晶粒，提高其強度和韌 性。
[0011] 上述技術方案中，優選的化學成分重量百分比為：C:0. 067%，Si :0.21 %，Μη: 0· 58%，S :0· 0009%，Ρ :0· 0040%，Ni :5. 01%，V :0· 034% ;Alt :0· 034%，余量為 Fe 及雜 質。
[0012] 上述技術方案中，優選的化學成分重量百分比為：C :0. 054%，Si :0. 17%，Μη : 0· 75%，S :0· 0019%，P :0· 0048%，Ni :4. 98%，V :0· 033% ;Alt :0· 027%，余量為 Fe 及雜 質。
[0013] 上述技術方案中，優選的化學成分重量百分比為：C :0. 052%，Si :0. 22%，Μη: 0· 76%，S :0· 0009%，Ρ :0· 0045%，Ni :4. 95%，V :0· 034% ;Alt :0· 038%，余量為 Fe 及雜 質。
[0014] 上述技術方案中，優選的化學成分重量百分比為：C :0. 049%，Si :0. 15%，Μη : 0· 67%，S :0· 0010%，P :0· 0036%，Ni :5. 21%，V :0· 035% ;Alt :0· 048%，余量為 Fe 及雜 質。
[0015] 上述技術方案中，所述5Ni鋼中厚板的組織以回火馬氏體為基體，所述基體中彌 散分布有第二相，所述第二相為細小奧氏體和滲碳體。該鋼中厚板組織以回火馬氏體為 基體加上不連續分布的細小奧氏體和滲碳體，使得這種組織既能保證高強度又能確保高韌 性。
[0016] 本發明同時提供了一種含V低碳高強5Ni鋼中厚板的制造方法，該方法包括以下 步驟：㈠ 按照以下化學成分重量百分配比，C :0. 045?0. 075%，Si :0. 15?0. 25%，Μη : 0· 50 ?0· 80%，S :彡 0· 005%，Ρ :彡 0· 008%，Ni :4· 75 ?5. 25%，V :0· 03%?0· 05%，Alt : 0. 020-0. 050 %，余量為Fe及雜質；
[0017] ㈡預處理：對鐵水進行預處理，得到S含量< 0. 002wt %的鐵水；
[0018] ㈢轉爐冶煉：采用雙聯法煉鋼，對預處理后的鐵水進行脫磷、脫碳處理，并采用 LF+RH法對脫磷、脫碳后的鐵水進行精煉；
[0019] (四)連鑄：對精煉后的鐵水采用二冷區弱冷的水量方案進行連鑄得到厚度為 150±5mm 的板:? ;
[0020] ㈤板坯加熱：采用冷坯加熱方式對板坯進行加熱，其中所述板坯的出爐溫度為 1130?1160°C，在爐總時間為150?210分鐘，均熱段保溫時間為30?90分鐘，整張板坯 溫度均勻性彡l〇°C ;
[0021] (六)板坯軋制：對加熱后的板坯進行兩階段控制軋制，得到熱軋板；
[0022] ㈦熱處理：對熱軋板進行離線調質熱處理，具體采用一次離線淬火+回火處理，其 中淬火溫度在Ac3溫度以上。
[0023] 優選的，所述步驟曰中，精煉的具體操作為：將鐵水轉入LF爐進行深脫氧和脫硫， 并添加鎳板等合金微調成分后，將鐵水送入RH精煉爐進行脫氣處理。
[0024] 優選的，所述步驟(0)中，連鑄的拉述速度為0. 8?1. 2m/min,連鑄結束后對板述進 行堆冷，堆冷時間至少為48小時。
[0025] 優選的，所述步驟㈤中，板坯出爐后高壓水除鱗，除鱗水壓力彡18MPa。
[0026] 優選的，所述步驟㈥中，第一階段控制軋制：在奧氏體再結晶區至少進行兩道次粗 車L，以細化奧氏體結晶，粗軋開軋溫度為1020?1060°C，總壓下量為40?70% ;第二階段 控制軋制：在奧氏體未再結晶區進行精軋，精軋開軋溫度< 950°C，總壓下量為40?75%， 終軋溫度為760?840°C ;乳制后對板坯進行層流冷卻，層冷的返紅溫度為650?750°C。
[0027] 優選的，所述步驟㈦中，淬火保溫溫度為800?850°C，保溫時間為30?70分鐘， 回火保溫溫度為580?640°C，保溫時間為60?120分鐘。
[0028] 本發明的優點是：
[0029] ⑴合金成分簡單，成分中除了 Si、Μη、V、Ni和A1五種添加元素外，無需添加其他 合金或微合金元素，不僅有利于冶煉過程中成分的穩定控制，還減少合金成本，降低板材造 價；
[0030] ⑵加入微合金元素 V，可顯著提高鋼板的強度，其屈服強度彡500MPa，抗拉強度 ^ 580MPa ；
[0031] ⑶鋼板具有較好的低溫韌性及強韌性匹配，-130°C的橫向沖擊功彡150J，適用于 制造 LEG、LPG等液化氣的儲罐；
[0032] ⑷采用一次離線淬火+回火工藝進行熱處理，無需進行兩相區淬火或臨界淬火工 藝，熱循環次數，總的熱處理時間短，生產節奏緊湊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033] 圖1為飽和苦味酸溶液腐蝕的50_厚鋼板的1/2厚度處淬火后原奧氏體晶粒照 片。
[0034] 圖2為4%硝酸酒精溶液腐蝕的25mm厚鋼板的1/4厚度處回火態組織照片。
[0035] 圖3為4%硝酸酒精溶液腐蝕的35mm厚鋼板的1/4厚度處組織SEM觀察到的二次 電子像。

【具體實施方式】
[0036] 本發明含V低碳高強5Ni鋼中厚板的組織以回火馬氏體為基體，基體中彌散分布 有細小奧氏體和滲碳體。該5Ni鋼中厚板的制造方法包括以下步驟：㈠ 按照以下化學成分 重量百分配比，C :0· 045 ?0· 075%，Si :0· 15 ?0· 25%，Mn :0· 50 ?0· 80%，S :彡 0· 005%， P :彡 0· 008%，Ni :4· 75 ?5. 25%，V :0· 03%?0· 05%，Alt :0· 020-0. 050%，余量為 Fe 及 雜質；㈡預處理：對鐵水進行預處理，得到S含量< 0. 002wt %的鐵水；㈢轉爐冶煉：采用 雙聯法煉鋼，對預處理后的鐵水進行充分脫磷、脫碳處理，并采用LF+RH法對脫磷、脫碳后 的鐵水進行精煉，精煉時將鐵水轉入LF爐進行深脫氧和脫硫，并添加鎳板等合金微調成分 后，將鐵水送入RH精煉爐進行脫氣處理；㈣連鑄：對精煉后的鐵水采用二冷區弱冷的水量 方案，并配合低拉坯速度進行連鑄得到厚度為150±5mm的板坯，連鑄的拉坯速度為0. 8? 1. 2m/min，連鑄結束后對板述進行堆冷，堆冷時間至少為48小時；(2)板述加熱：采用冷述加 熱方式對板坯進行加熱，其中所述板坯的出爐溫度為1130?1160°C，在爐總時間為150? 210分鐘，均熱段保溫時間為30?90分鐘，整張板坯溫度均勻性< 10°C，板坯出爐后高壓 水除鱗，除鱗水壓力> 18MPa ;(六)板坯軋制：對加熱后的板坯進行兩階段控制軋制，得到熱 軋板，其中第一階段控制軋制：在奧氏體再結晶區至少進行兩道次粗軋，以細化奧氏體結 晶，粗軋開軋溫度為1020?1060°C，總壓下量為40?70% ;第二階段控制軋制：在奧氏體 未再結晶區進行精軋，精軋開軋溫度< 950°C，總壓下量為40?75%，終軋溫度為760? 840°C ;乳制后對板坯進行層流冷卻，層冷的返紅溫度為650?750°C ;㈦熱處理：對熱軋板 進行離線調質熱處理，具體采用一次離線淬火+-次離線回火處理，其中淬火溫度在Ac3溫 度以上，即淬火保溫溫度為800?850°C，保溫時間為30?70分鐘，鋼板淬火后出爐在輥式 淬火機上進行單相區水淬，回火保溫溫度為580?640°C，保溫時間為60?120分鐘，回火 后出爐空冷。
[0037] 實施例一
[0038] 本實施例5Ni鋼中厚板的化學成分重量百分比為：C :0.067 %，Si :0.21 %，Μη: 0· 58%，S :0· 0009%，Ρ :0· 0040%，Ni :5. 01%，V :0· 034% ;Alt :0· 034%，余量為 Fe 及雜 質。
[0039] 根據上述化學成分制造5Ni鋼中厚板時，首先對鐵水進行預處理，得到S含量 < 0. 002wt %的鐵水，將預處理的鐵水倒入轉爐煉鋼，采用雙聯法煉鋼先脫磷再脫碳，將脫 磷脫碳的鐵水轉入LF爐進行深脫氧和脫硫，添加鎳板等合金微調成分，再送入RH精煉爐進 行脫氣處理。然后采用二冷區弱冷的水量方案對鐵水進行連鑄，得到厚度為150mm的板坯， 連鑄時拉坯速度為0. 82m/min，連鑄結束后板坯堆冷93小時。堆冷后將冷坯送入加熱爐加 熱，在爐總時間為157分鐘，其中均熱段保溫時間為34分鐘，板坯出爐溫度為1136°C，整張 板坯溫度均勻性彡l〇°C，板坯出爐后高壓水除鱗，除鱗水壓力> 18MPa。采用爐卷軋機對除 鱗后的板坯進行兩階段控制軋制得到熱軋板，其中第一階段控制軋制：在奧氏體再結晶區 至少進行兩道次粗軋，以細化奧氏體結晶，粗軋開軋溫度為l〇25°C，總壓下量為48% ;第二 階段控制軋制：在奧氏體未再結晶區進行精軋，精軋開軋溫度940°C，總壓下量為68%，終 軋溫度為827°C，熱軋后對板坯進行層流冷卻，其返紅溫度為653°C。最后，采用一次離線 淬火+ -次離線回火工藝對熱軋板進行離線調質熱處理，即淬火時將熱軋板加熱到845°C 保溫36分鐘進行奧氏體化，出爐在輥式淬火機上進行單相區水淬，再進行回火，加熱到 619°C，保溫65分鐘，出爐空冷，最終得到25mm厚的鋼板A，對該鋼板A的力學性能進行測 試，結果見表1。
[0040] 實施例二
[0041] 本實施例5Ni鋼中厚板的化學成分重量百分比為：C :0. 054%，Si :0. 17%，Μη : 0· 75%，S :0· 0019%，Ρ :0· 0048%，Ni :4. 98%，V :0· 033% ;Alt :0· 027%，余量為 Fe 及雜 質。
[0042] 根據上述化學成分制造5Ni鋼中厚板，具體操作為：鐵水預處理后倒入轉爐煉鋼， 采用雙聯法先脫磷再脫碳，然后轉入LF爐進行深脫氧和脫硫，添加鎳板等合金微調成分送 入RH精煉爐脫氣。鐵水采用二冷區弱冷的水量方案連鑄，得到厚度為150mm的板坯，連鑄時 拉述速度為1. 17111/1]1；[11，板述堆冷113小時。將冷述送入加熱爐加熱，在爐總時間為189分 鐘，其中均熱段保溫時間為56分鐘，板坯出爐溫度為1156°C，出爐后高壓水除鱗，除鱗水壓 力彡18MPa。對除鱗后的板坯進行軋制得到熱軋板，其中粗軋開軋溫度為1052°C，總壓下量 為64%，精軋開軋溫度950°C，總壓下量為70%，終軋溫度為834°C，層冷返紅溫度為695°C。 熱軋板加熱到849°C保溫31分鐘進行奧氏體化，水淬，再加熱到635°C，保溫60分鐘，出爐 空冷，得到16mm厚的鋼板B，對該鋼板B的力學性能進行測試，結果見表1。
[0043] 實施例三
[0044] 本實施例5Ni鋼中厚板的化學成分重量百分比為：C :0.052 %，Si :0.22 %，Μη: 0· 76%，S :0· 0009%，Ρ :0· 0045%，Ni :4. 95%，V :0· 034% ;Alt :0· 038%，余量為 Fe 及雜 質。
[0045] 根據上述化學成分制造5Ni鋼中厚板，具體操作為：鐵水預處理后倒入轉爐煉鋼， 采用雙聯法先脫磷再脫碳，然后轉入LF爐進行深脫氧和脫硫，添加鎳板等合金微調成分送 入RH精煉爐脫氣。鐵水采用二冷區弱冷的水量方案連鑄，得到厚度為150mm的板坯，連鑄 時拉坯速度為0. 92m/min，板坯堆冷70小時。將冷坯送入加熱爐加熱，在爐總時間為201分 鐘，其中均熱段保溫時間為82分鐘，板坯出爐溫度為1143°C，出爐后高壓水除鱗，除鱗水壓 力彡18MPa。對除鱗后的板坯進行軋制得到熱軋板，其中粗軋開軋溫度為1039°C，總壓下量 為46%，精軋開軋溫度890°C，總壓下量為57%，終軋溫度為815°C，層冷返紅溫度為736°C。 熱軋板加熱到825°C保溫46分鐘進行奧氏體化，水淬，再加熱到608°C，保溫70分鐘，出爐 空冷，得到35mm厚的鋼板C，對該鋼板C的力學性能進行測試，結果見表1。
[0046] 實施例四
[0047] 本實施例5Ni鋼中厚板的化學成分重量百分比為：C :0.049%，Si :0. 15%，Μη : 0· 67%，S :0· 0010%，Ρ :0· 0036%，Ni :5. 21%，V :0· 035% ;Alt :0· 048%，余量為 Fe 及雜 質。根據上述化學成分制造5Ni鋼中厚板，具體操作為：鐵水預處理后倒入轉爐煉鋼，采用 雙聯法先脫磷再脫碳，然后轉入LF爐進行深脫氧和脫硫，添加鎳板等合金微調成分，送入 RH精煉爐脫氣。鐵水采用二冷區弱冷的水量方案連鑄，得到厚度為150mm的板坯，連鑄時 拉述速度為1. 20m/min，板述堆冷62小時。將冷述送入加熱爐加熱，在爐總時間為161分 鐘，其中均熱段保溫時間為35分鐘，板坯出爐溫度為1144°C，出爐后高壓水除鱗，除鱗水壓 力彡18MPa。對除鱗后的板坯進行軋制得到熱軋板，其中粗軋開軋溫度為1033°C，總壓下量 為43%，精軋開軋溫度880°C，總壓下量為41 %，終軋溫度為766°C，層冷返紅溫度為748°C。 熱軋板加熱到807°C保溫66分鐘進行奧氏體化，水淬，再加熱到590°C，保溫100分鐘，出爐 空冷，得到50mm厚的鋼板D，對該鋼板D的力學性能進行測試，結果見表1。
[0048] 實施例五
[0049] 本實施例5Ni鋼中厚板的化學成分重量百分比為：C :0.045 %，Si :0.20 %，Μη: 0· 50%，S :0· 0029%，Ρ :0· 0027%，Ni :4. 75%，V :0· 03% ;Alt :0· 020%，余量為 Fe 及雜質。
[0050] 根據上述化學成分制造5Ni鋼中厚板，具體操作為：鐵水預處理后倒入轉爐煉鋼， 采用雙聯法先脫磷再脫碳，然后轉入LF爐進行深脫氧和脫硫，添加鎳板等合金微調成分， 送入RH精煉爐脫氣。鐵水采用二冷區弱冷的水量方案連鑄，得到厚度為145mm的板坯，連鑄 時拉坯速度為1. 〇m/min，板坯堆冷48小時。將冷坯送入加熱爐加熱，在爐總時間為210分 鐘，其中均熱段保溫時間為90分鐘，板坯出爐溫度為1150°C，出爐后高壓水除鱗，除鱗水壓 力彡18MPa。對除鱗后的板坯進行軋制得到熱軋板，其中粗軋開軋溫度為1060°C，總壓下量 為57%，精軋開軋溫度900°C，總壓下量為75%，終軋溫度為840°C，層冷返紅溫度為670°C。 熱軋板加熱到800°C保溫70分鐘進行奧氏體化，水淬，再加熱到580°C，保溫120分鐘，出爐 空冷，得到23mm厚的鋼板E，對該鋼板E的力學性能進行測試，結果見表1。
[0051] 實施例六
[0052] 本實施例5Ni鋼中厚板的化學成分重量百分比為：C :0.075 %，Si :0.25 %，Μη: 0· 80%，S :0· 0050%，Ρ :0· 008%，Ni :5. 25%，V :0· 05% ;Alt :0· 050%，余量為 Fe 及雜質。
[0053] 根據上述化學成分制造5Ni鋼中厚板，具體操作為：鐵水預處理后倒入轉爐煉鋼， 采用雙聯法先脫磷再脫碳，然后轉入LF爐進行深脫氧和脫硫，添加鎳板等合金微調成分， 送入RH精煉爐脫氣。鐵水采用二冷區弱冷的水量方案連鑄，得到厚度為147mm的板坯，連鑄 時拉坯速度為0. 80m/min，板坯堆冷85小時。將冷坯送入加熱爐加熱，在爐總時間為175分 鐘，其中均熱段保溫時間為30分鐘，板坯出爐溫度為1130°C，出爐后高壓水除鱗，除鱗水壓 力彡18MPa。對除鱗后的板坯進行軋制得到熱軋板，其中粗軋開軋溫度為1045°C，總壓下量 為70%，精軋開軋溫度870°C，總壓下量為61 %，終軋溫度為776°C，層冷返紅溫度為720°C。 熱軋板加熱到830°C保溫55分鐘進行奧氏體化，水淬，再加熱到640°C，保溫80分鐘，出爐 空冷，得到20mm厚的鋼板F，對該鋼板F的力學性能進行測試，結果見表1。
[0054] 實施例七
[0055] 本實施例5Ni鋼中厚板的化學成分重量百分比為：C :0.060%，Si :0. 16%，Μη : 0· 70%，S :0· 0038%，Ρ :0· 0058%，Ni :4. 83%，V :0· 04% ;Alt :0· 045%，余量為 Fe 及雜質。
[0056] 根據上述化學成分制造5Ni鋼中厚板，具體操作為：鐵水預處理后倒入轉爐煉鋼， 采用雙聯法先脫磷再脫碳，然后轉入LF爐進行深脫氧和脫硫，添加鎳板等合金微調成分， 送入RH精煉爐脫氣。鐵水采用二冷區弱冷的水量方案連鑄，得到厚度為152mm的板述，連鑄 時拉坯速度為1. lm/min，板坯堆冷120小時。將冷坯送入加熱爐加熱，在爐總時間為195分 鐘，其中均熱段保溫時間為70分鐘，板坯出爐溫度為1150°C，出爐后高壓水除鱗，除鱗水壓 力彡18MPa。對除鱗后的板坯進行軋制得到熱軋板，其中粗軋開軋溫度為1020°C，總壓下量 為40%，精軋開軋溫度930°C，總壓下量為47%，終軋溫度為760°C，層冷返紅溫度為750°C。 熱軋板加熱到850°C保溫30分鐘進行奧氏體化，水淬，再加熱到596°C，保溫90分鐘，出爐 空冷，得到31mm厚的鋼板G，對該鋼板G的力學性能進行測試，結果見表1。
[0057] 實施例八
[0058] 本實施例5Ni鋼中厚板的化學成分重量百分比為：C :0.070 %，Si :0.23 %，Μη: 0· 55%，S :0· 0005%，Ρ :0· 0069%，Ni :5. 10%，V :0· 045% ;Alt :0· 030%，余量為 Fe 及雜 質。
[0059] 根據上述化學成分制造5Ni鋼中厚板，具體操作為：鐵水預處理后倒入轉爐煉鋼， 采用雙聯法先脫磷再脫碳，然后轉入LF爐進行深脫氧和脫硫，添加鎳板等合金微調成分， 送入RH精煉爐脫氣。鐵水采用二冷區弱冷的水量方案連鑄，得到厚度為155mm的板述，連鑄 時拉坯速度為0. 89m/min，板坯堆冷70小時。將冷坯送入加熱爐加熱，在爐總時間為150分 鐘，其中均熱段保溫時間為45分鐘，板坯出爐溫度為1160°C，出爐后高壓水除鱗，除鱗水壓 力彡18MPa。對除鱗后的板坯進行軋制得到熱軋板，其中粗軋開軋溫度為1029°C，總壓下量 為51 %，精軋開軋溫度900°C，總壓下量為40%，終軋溫度為790°C，層冷返紅溫度為653°C。 熱軋板加熱到815°C保溫40分鐘進行奧氏體化，水淬，再加熱到612°C，保溫110分鐘，出爐 空冷，得到38mm厚的鋼板H，對該鋼板Η的力學性能進行測試，結果見表1。
[0060] 表1鋼板力學性能
[0061]

【權利要求】
1. 一種含V低碳高強5Ni鋼中厚板，其特征在于，化學成分的重量百分比為：C: 0· 045 ?0· 075%，Si :0· 15 ?0· 25%，Μη :0· 50 ?0· 80%，S :彡 0· 005%，P :彡 0· 008%， Ni :4· 75 ?5. 25%，V :0· 03%?0· 05%，Alt :0· 020-0. 050%，余量為 Fe 及雜質。
2. 根據權利要求1所述的含V低碳高強5Ni鋼中厚板，其特征在于，化學成分的重 量百分比為：C :0· 067%，Si :0· 21%，Μη :0· 58%，S :0· 0009%，P :0· 0040%，Ni :5· 01%， V :0· 034 % ;Alt :0· 034 %，余量為 Fe 及雜質；C :0· 054 %，Si :0· 17 %，Μη :0· 75 %，S : 0· 0019%，P :0· 0048%，Ni :4. 98%，V :0· 033% ;Alt :0· 027%，余量為 Fe 及雜質。
3. 根據權利要求1所述的含V低碳高強5Ni鋼中厚板，其特征在于，化學成分的重 量百分比為：C :0· 052%，Si :0· 22%，Μη :0· 76%，S :0· 0009%，P :0· 0045%，Ni :4· 95%， V :0· 034 % ;Alt :0· 038 %，余量為 Fe 及雜質；C :0· 049 %，Si :0· 15 %，Μη :0· 67 %，S : 0· 0010%，P :0· 0036%，Ni :5. 21%，V :0· 035% ;Alt :0· 048%，余量為 Fe 及雜質。
4. 根據權利要求1所述的含V低碳高強5Ni鋼中厚板，其特征在于：所述5Ni鋼中厚 板的組織以回火馬氏體為基體，所述基體中彌散分布有第二相，所述第二相為細小奧氏體 和滲碳體。
5. -種含V低碳高強5Ni鋼中厚板的制造方法，其特征在于，包括以下步驟： ㈠ 按照以下化學成分重量百分配比，C :0. 045?0. 075%，Si :0. 15?0. 25%，Μη : 0· 50 ?0· 80%，S :彡 0· 005%，Ρ :彡 0· 008%，Ni :4· 75 ?5. 25%，V :0· 03%?0· 05%，Alt : 0. 020-0. 050 %，余量為Fe及雜質； ㈡預處理：對鐵水進行預處理，得到S含量< 0. 002wt %的鐵水； 曰轉爐冶煉：采用雙聯法煉鋼，對預處理后的鐵水進行脫磷、脫碳處理，并采用LF+RH 法對脫磷、脫碳后的鐵水進行精煉； ㈣連鑄：對精煉后的鐵水采用二冷區弱冷的水量方案進行連鑄得到厚度為150±5mm 的板坯； ㈤板坯加熱：采用冷坯加熱方式對板坯進行加熱，其中所述板坯的出爐溫度為1130? 1160°C，在爐總時間為150?210分鐘，均熱段保溫時間為30?90分鐘，整張板坯溫度均 勻性< 10°C ; (六)板坯軋制：對加熱后的板坯進行兩階段控制軋制，得到熱軋板； ㈦熱處理：對熱軋板進行離線調質熱處理，具體采用一次淬火+回火處理，其中淬火溫 度在Ac3溫度以上。
6. 根據權利要求5所述含V低碳高強5Ni鋼中厚板的制造方法，其特征在于：所述步 驟曰中，精煉的具體操作為：將鐵水轉入LF爐進行深脫氧和脫硫，并添加合金微調成分后， 將鐵水送入RH精煉爐進行脫氣處理。
7. 根據權利要求5所述含V低碳高強5Ni鋼中厚板的制造方法，其特征在于：所述步 驟㈣中，連鑄的拉坯速度為0. 8?1. 2m/min，連鑄結束后對板坯進行堆冷，堆冷時間至少為 48小時。
8. 根據權利要求5所述含V低碳高強5Ni鋼中厚板的制造方法，其特征在于：所述步 驟㈤中，板坯出爐后高壓水除鱗，除鱗水壓力彡18MPa。
9. 根據權利要求5所述含V低碳高強5Ni鋼中厚板的制造方法，其特征在于，所述步 驟㈥中，第一階段控制軋制：在奧氏體再結晶區至少進行兩道次粗軋，以細化奧氏體結晶， 粗軋開軋溫度為1020?1060°C，總壓下量為40?70%;第二階段控制軋制：在奧氏體未再 結晶區進行精軋，精軋開軋溫度彡950°C，總壓下量為40?75%，終軋溫度為760?840°C; 軋制后對板坯進行層流冷卻，層冷的返紅溫度為650?750°C。
10.根據權利要求5所述含V低碳高強5Ni鋼中厚板的制造方法，其特征在于：所述步 驟㈦中，淬火保溫溫度為800?850°C，保溫時間為30?70分鐘，回火保溫溫度為580? 640°C，保溫時間為60?120分鐘。
【文檔編號】C21D8/02GK104195428SQ201410375099
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】王攀峰, 謝章龍, 柳東徽, 王新平, 朱愛玲, 趙顯鵬, 靳星, 聶真來, 姜輝, 楊浩 申請人:南京鋼鐵股份有限公司