本發明屬于鋼鐵冶煉技術領域，具體涉及一種低合金12cr1mov鋼板及其生產方法。
背景技術：
12cr1mov鋼板是一種低合金中溫壓力容器用鋼板，常用于高壓、亞臨界電站、鍋爐等設備中工作溫度不超過570～585℃的過熱鋼管、導管、蛇形管，鋼板使用條件苛刻，材料長期處于高溫、高壓工況下。傳統的12cr1mov鋼板采用正火+回火的生產工藝，鋼板使用性能時有波動，生產成本也較高。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種低合金12cr1mov鋼板；本發明還提供了一種低合金12cr1mov鋼板的生產方法，采用控軋+回火熱處理相結合生產工藝，所生產的鋼板各項性能指標完全滿足技術要求，同時大大降低了生產成本。
為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種低合金12cr1mov鋼板，所述鋼板化學成分及質量百分含量為：c：0.10～0.15%，si：0.20～0.35%，mn：0.40～0.55%，p≤0.015%，s≤0.010%，cr：0.90～1.10%，mo：0.25～0.35%，v：0.15～0.25%，al≥0.030%，余量為fe和不可避免的雜質。
本發明所述鋼板厚度為10～20mm；屈服強度≥265mpa，抗拉強度rm≥460mpa；延伸率≥24%，20℃橫向沖擊功均≥100j。
本發明還提供了一種低合金12cr1mov鋼板的生產方法，其包括冶煉、連鑄、加熱、軋制、回火工序，其特征在于，采用控軋+回火熱處理相結合的生產工藝。
本發明所述軋制工序，采用奧氏體再結晶型和未再結晶型兩階段控軋工藝，第一階段在粗軋機上進行，開軋溫度控制在1050～1100℃，粗軋機的第一階段控制總壓下率≥70%，道次變形率≥15%，粗軋終軋溫度≥950℃待溫，此階段主要是細化奧氏體晶粒度。
本發明所述軋制工序，采用奧氏體再結晶型和未再結晶型兩階段控軋工藝，第二階段控軋在精軋機上進行，開軋溫度≤910℃，開軋前1-3道次采用大壓下量，道次壓下率在16～20%，累積壓下率≥50%，終軋溫度控制在800～840℃，軋后采用空冷冷卻。
本發明所述回火工序，對采用控軋工藝的鋼板進行回火處理，回火溫度740～760℃，保溫時間為4.5～5.5min/mm。
本發明所述冶煉工序，鋼水采用轉爐冶煉，lf爐精煉，喂入鋁線≥6m/t，快速將爐渣變白，白渣保持時間≥25min。
本發明所述冶煉工序，鋼水采用vd爐真空處理，真空前將各類成分調至內控范圍，真空保持時間≥20min。
本發明所述連鑄工序，鋼水經過連鑄生產得到連鑄坯，連鑄坯斷面為200*1300-2200mm，連鑄坯堆垛≥24h再拆垛清理，清理溫度≥200℃。
本發明所述加熱工序，連鑄坯在連續爐進行加熱，加熱系數為8-10min/cm，最高加熱溫度≤1250℃，均熱段溫度控制在1220～1240℃，然后出爐進行軋制。
本發明的鋼板是通過控軋+回火熱處理相結合的生產工藝，生產出符合要求的12cr1mov鋼板，其生產制造工序簡單，生產成本低，可大批量進行生產。鋼板的成分設計中c含量為0.10～0.15%，c作為主要的強化元素，提高鋼板強度；mn的含量在0.40～0.70%，mn降低鋼的臨界轉變溫度，同時起到細化珠光體的作用；cr的含量為0.90～1.20%，cr主要作用是提高鋼的淬透性，提高鋼的強度；mo的含量為0.25～0.35%，mo提高鋼的淬透性和熱強性，防止回火脆性，提高鋼的回火穩定性，提高塑性；v的含量為0.15-0.30%，細化鋼的組織和晶粒，提高鋼的強度和屈強比；al含量為≥0.030%，煉鋼前期為主要的脫氧劑，并能細化晶粒，固定鋼中殘余的n元素；雜質元素p、s等含量按要求進行限制，在工藝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。本發明的交貨狀態為控軋+回火狀態，采用本工藝生產的12cr1mov鋼板各項性能指標明顯好于傳統的正火+回火工藝生產的鋼板。
低合金12cr1mov鋼板檢測標準參考gb713-2014。
采用上述技術方案所產生的有益效果在于：1、本發明鋼板采用控軋+回火熱處理工藝進行生產，大大降低生產成本；2、鋼板強度和韌性匹配良好，屈服強度≥265mpa，抗拉強度rm≥460mpa；延伸率≥24%，20℃橫向沖擊功均≥100j。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。
實施例1
本12cr1mov鋼板厚度為10mm，化學成分及質量百分含量為：c：0.12%，si：0.25%，mn：0.48%，p：0.010%，s：0.001%，cr：0.91%，mo：0.26%，v：0.17%，al：0.033%，余量為fe和不可避免的雜質。
本12cr1mov鋼板的生產方法包括冶煉、連鑄、加熱、軋制、回火工序，采用控軋+回火熱處理相結合生產工藝，具體工藝步驟如下：
1）冶煉工序：鋼水采用轉爐冶煉，lf爐精煉，喂入鋁線6.5m/t，快速將爐渣變白，白渣保持時間30min；vd爐真空處理，真空前將各類成分調至內控范圍，真空保持時間25min。
2）連鑄工序：鋼板采用連鑄生產，連鑄坯采用斷面為200*2100mm，連鑄坯堆垛25h開始清理坯料，清理溫度為220℃。
3）加熱工序：連鑄坯在連續爐進行加熱，加熱系數按照9min/cm，最高加熱溫度1250℃，均熱段溫度控制在1230℃，然后出爐進行軋制。
4）軋制工序：采用奧氏體再結晶型和未再結晶型兩階段控軋工藝。第一階段在粗軋機上進行，開軋溫度控制在1070℃，粗軋機的第一階段控制總壓下率為75%，道次變形率17%，粗軋終軋溫度970℃待溫，此階段主要是細化奧氏體晶粒度；第二階段控軋在精軋機上進行，開軋溫度890℃，開軋前3道次采用大壓下量，道次壓下率在16%，累積壓下率56%，終軋溫度830℃；軋后采用空冷冷卻方式。
5）回火工序：對采用控軋工藝的鋼板進行回火處理，回火溫度740℃、保溫時間為4.5min/mm。
所得鋼板的力學性能見表1。
實施例2
本12cr1mov鋼板厚度為12mm，化學成分及質量百分含量為：c：0.12%，si：0.22%，mn：0.46%，p：0.008%，s：0.002%，cr：0.93%，mo：0.27%，v：0.16%，al：0.031%，余量為fe和不可避免的雜質。
本12cr1mov鋼板的生產方法包括冶煉、連鑄、加熱、軋制、回火工序，采用控軋+回火熱處理相結合生產工藝，具體工藝步驟如下：
1）冶煉工序：鋼水采用轉爐冶煉，lf爐精煉，喂入鋁線6.3m/t，快速將爐渣變白，白渣保持時間31min；vd爐真空處理，真空前將各類成分調至內控范圍，真空保持時間26min。
2）連鑄工序：鋼板采用連鑄生產，連鑄坯采用斷面為200*2000mm，連鑄坯堆垛25h開始清理坯料，清理溫度為230℃。
3）加熱工序：連鑄坯在連續爐進行加熱，加熱系數按照9min/cm，最高加熱溫度1250℃，均熱段溫度控制在1230℃，然后出爐進行軋制。
4）軋制工序：采用奧氏體再結晶型和未再結晶型兩階段控軋工藝。第一階段在粗軋機上進行，開軋溫度控制在1065℃，粗軋機的第一階段控制總壓下率為73%，道次變形率17%，粗軋終軋溫度970℃待溫，此階段主要是細化奧氏體晶粒度；第二階段控軋在精軋機上進行，開軋溫度900℃，開軋前2道次采用大壓下量，道次壓下率在16%，累積壓下率57%，終軋溫度830℃；軋后采用空冷冷卻方式。
5）回火工序：對采用控軋工藝的鋼板進行回火處理，回火溫度740℃、保溫時間為4.5min/mm。
所得鋼板的力學性能見表1。
實施例3
本12cr1mov鋼板厚度為16mm，化學成分及質量百分含量為：c：0.13%，si：0.23%，mn：0.50%，p：0.010%，s：0.003%，cr：0.96%，mo：0.29%，v：0.18%，al：0.030%，余量為fe和不可避免的雜質。
本12cr1mov鋼板的生產方法包括冶煉、連鑄、加熱、軋制、回火工序，采用控軋+回火熱處理相結合生產工藝，具體工藝步驟如下：
1）冶煉工序：鋼水采用轉爐冶煉，lf爐精煉，喂入鋁線6.5m/t，快速將爐渣變白，白渣保持時間33min；vd爐真空處理，真空前將各類成分調至內控范圍，真空保持時間27min。
2）連鑄工序：鋼板采用連鑄生產，連鑄坯采用斷面為200*1600mm，連鑄坯堆垛25h開始清理坯料，清理溫度為220℃。
3）加熱工序：連鑄坯在連續爐進行加熱，加熱系數按照9min/cm，最高加熱溫度1250℃，均熱段溫度控制在1230℃，然后出爐進行軋制。
4）軋鋼工序：采用奧氏體再結晶型和未再結晶型兩階段控軋工藝。第一階段在粗軋機上進行，開軋溫度控制在1070℃，粗軋機的第一階段控制總壓下率為75%，道次變形率17%，粗軋終軋溫度960℃待溫，此階段主要是細化奧氏體晶粒度；第二階段控軋在精軋機上進行，開軋溫度890℃，開軋前2道次采用大壓下量，道次壓下率在16%，累積壓下率55%，終軋溫度830℃；軋后采用空冷冷卻方式。
5）回火工序：對采用控軋工藝的鋼板進行回火處理，回火溫度740℃、保溫時間為4.5min/mm。
所得鋼板的力學性能見表1。
實施例4
本12cr1mov鋼板厚度為20mm，化學成分及質量百分含量為：c：0.12%，si：0.21%，mn：0.49%，p：0.011%，s：0.002%，cr：0.99%，mo：0.28%，v：0.16%，al：0.030%，余量為fe和不可避免的雜質。
本12cr1mov鋼板的生產方法包括冶煉、連鑄、加熱、軋制、回火工序，采用控軋+回火熱處理相結合生產工藝，具體工藝步驟如下：
1）冶煉工序：鋼水采用轉爐冶煉，lf爐精煉，喂入鋁線6.4m/t，快速將爐渣變白，白渣保持時間30min；vd爐真空處理，真空前將各類成分調至內控范圍，真空保持時間27min。
2）連鑄工序：鋼板采用連鑄生產，連鑄坯采用斷面為200*1300mm，連鑄坯堆垛26h開始清理坯料，清理溫度為230℃。
3）加熱工序：連鑄坯在連續爐進行加熱，加熱系數按照9min/cm，最高加熱溫度1250℃，均熱段溫度控制在1235℃，然后出爐進行軋制。
4）軋鋼工序：采用奧氏體再結晶型和未再結晶型兩階段控軋工藝。第一階段在粗軋機上進行，開軋溫度控制在1060℃，粗軋機的第一階段控制總壓下率為80%，道次變形率15%，粗軋終軋溫度960℃待溫，此階段主要是細化奧氏體晶粒度；第二階段控軋在精軋機上進行，開軋溫度880℃，開軋前2道次采用大壓下量，道次壓下率在16%，累積壓下率57%，終軋溫度830℃；軋后采用空冷冷卻方式。
5）回火工序：對采用控軋工藝的鋼板進行回火處理，回火溫度760℃、保溫時間為4.5min/mm。
所得鋼板的力學性能見表1。
實施例5
本12cr1mov鋼板厚度為15mm，化學成分及質量百分含量為：c：0.10%，si：0.20%，mn：0.40%，p：0.015%，s：0.010%，cr：0.90%，mo：0.25%，v：0.15%，al：0.030%，余量為fe和不可避免的雜質。
本12cr1mov鋼板的生產方法包括冶煉、連鑄、加熱、軋制、回火工序，采用控軋+回火熱處理相結合生產工藝，具體工藝步驟如下：
1）冶煉工序：鋼水采用轉爐冶煉，lf爐精煉，喂入鋁線6m/t，快速將爐渣變白，白渣保持時間25min；vd爐真空處理，真空前將各類成分調至內控范圍，真空保持時間20min。
2）連鑄工序：鋼板采用連鑄生產，連鑄坯采用斷面為200*1800mm，連鑄坯堆垛24h開始清理坯料，清理溫度為200℃。
3）加熱工序：連鑄坯在連續爐進行加熱，加熱系數按照8min/cm，最高加熱溫度1250℃，均熱段溫度控制在1220℃，然后出爐進行軋制。
4）軋鋼工序：采用奧氏體再結晶型和未再結晶型兩階段控軋工藝。第一階段在粗軋機上進行，開軋溫度控制在1050℃，粗軋機的第一階段控制總壓下率為70%，道次變形率19%，粗軋終軋溫度950℃待溫，此階段主要是細化奧氏體晶粒度；第二階段控軋在精軋機上進行，開軋溫度910℃，開軋前3道次采用大壓下量，道次壓下率在17%，累積壓下率50%，終軋溫度800℃；軋后采用空冷冷卻方式。
5）回火工序：對采用控軋工藝的鋼板進行回火處理，回火溫度745℃、保溫時間為4.9min/mm。
所得鋼板的力學性能見表1。
實施例6
本12cr1mov鋼板厚度為18mm，化學成分及質量百分含量為：c：0.15%，si：0.35%，mn：0.55%，p：0.009%，s：0.006%，cr：1.10%，mo：0.35%，v：0.25%，al：0.030%，余量為fe和不可避免的雜質。
本12cr1mov鋼板的生產方法包括冶煉、連鑄、加熱、軋制、回火工序，采用控軋+回火熱處理相結合生產工藝，具體工藝步驟如下：
1）冶煉工序：鋼水采用轉爐冶煉，lf爐精煉，喂入鋁線6.9m/t，快速將爐渣變白，白渣保持時間28min；vd爐真空處理，真空前將各類成分調至內控范圍，真空保持時間23min。
2）連鑄工序：鋼板采用連鑄生產，連鑄坯采用斷面為200*2100mm，連鑄坯堆垛28h開始清理坯料，清理溫度為240℃。
3）加熱工序：連鑄坯在連續爐進行加熱，加熱系數按照10min/cm，最高加熱溫度1250℃，均熱段溫度控制在1240℃，然后出爐進行軋制。
4）軋鋼工序：采用奧氏體再結晶型和未再結晶型兩階段控軋工藝。第一階段在粗軋機上進行，開軋溫度控制在1100℃，粗軋機的第一階段控制總壓下率為76%，道次變形率20%，粗軋終軋溫度975℃待溫，此階段主要是細化奧氏體晶粒度；第二階段控軋在精軋機上進行，開軋溫度900℃，開軋前1道次采用大壓下量，道次壓下率在20%，累積壓下率58%，終軋溫度840℃；軋后采用空冷冷卻方式。
5）回火工序：對采用控軋工藝的鋼板進行回火處理，回火溫度750℃、保溫時間為5.5min/mm。
所得鋼板的力學性能見表1。
表112cr1mov鋼板的力學性能
實驗證明：本發明的鋼板強度及韌性匹配良好，采用控軋+回火相結合工藝生產，與傳統的正火+回火工藝相比，生產的鋼板鋼板綜合性能穩定，質量良好，生產成本低，可實現大批量生產。
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。