一種高鉻的鉻鉬鋼板及其生產方法
【專利摘要】本發明公開了一種高鉻的鉻鉬鋼板及其生產方法，所述鋼板由以下重量百分含量的組分組成：C：0.09%?0.15%，Si：0.5%?0.90%，Mn：0.30%?0.60%，P≤0.007%，S≤0.005%，Cr：8.00%?10%，Mo：0.90%?1.1%，Cu≤0.20%，Ni：0.05%?0.10%，Sb≤0.003%，Sn≤0.005%，As≤0.012%，余量為Fe和不可避免的雜質。所述生產方法包含冶煉模鑄工序、加熱軋制工序、熱處理工序。本發明高鉻鉻鉬鋼板滿足了國內電力設備化行業高強度、高韌性、高成型性能，可廣泛用于國內電力設備的制造；鋼板的冷彎性能好，材料制作時不開裂，回彈性好。
【專利說明】
-種高銘的銘結鋼板及其生產方法
技術領域
[0001] 本發明屬于鋼鐵冶煉技術領域，具體設及一種高銘的銘鋼鋼板及其生產方法。
【背景技術】
[0002] 近幾年隨著電力工業的持續發展，電力機組及熱效率不斷提高才能滿足電力工業 發展的需要，而電力機組的效率主要取決于蒸汽的壓力和溫度，傳統銘鋼鋼雖然屬于中溫 用鋼，但在50(TC W上高溫下的力學性能滿足不了電力設備日益苛刻的使用要求。為滿足設 備更高的使用溫度和更高的壓力，高銘銘鋼鋼板的盡快研發并投入應用變得尤為中要求。 同時，國內設計院對電力設備制造用鋼板的性能要求也起來越苛刻，特別是對低溫初性的 要求也越來越高。同時伴隨著設備的大型化，對設備的抗惡劣環境和極端環境的要求也越 來越高，因此國內應盡快研發高銘銘鋼鋼板的生產。
【發明內容】
[0003] 本發明目的是提供一種高銘的銘鋼鋼板及其生產方法，該鋼板強度適中，沖擊初 性良好，并且能夠滿足高溫使用的要求， 為解決【背景技術】中存在的上述問題，本發明采用如下技術方案:一種高銘的銘鋼鋼板， 所述鋼板由W下重量百分含量的組分組成：。0.09%-〇.15%，51:0.5%-〇.90%，]?11:0.30〇/〇-0.60%,P < 0.007%,S < 0.005%,Cr：8.00%-!0%,!〇：0.90%-1.1%,Cu < 0.20%,Ni：0.05%-0.10〇/〇，訊 < 0.003〇/〇，Sn < 0.005〇/〇，As < 0.012〇/〇，余量為化和不可避免的雜質。
[0004] 本發明所述高銘的銘鋼鋼板厚度為10-40mm。
[0005] 本發明的另一目的在于提供一種高銘的銘鋼鋼板的生產方法，所述生產方法包含 冶煉模鑄工序、加熱社制工序、熱處理工序，各工序步驟如下： (1) 冶煉連鑄工序:采用電弧爐或轉爐方式冶煉，然后送入LF精煉爐內進行精煉并經過 真空處理，之后經過模鑄操作鑄出鋼錠化學成分如下:C:0.09%-0.15%，Si :0.5%-0.90%，Mn: 0.30%-0.60%,P < 0.007%,S < 0.005%,Cr：8.00%-!0%,!〇：0.90%-1.1%,Cu < 0.20%,Ni： 0.050/0-0.10〇/〇，訊 < 0.003〇/〇，Sn < 0.005〇/〇，As < 0.012〇/〇，余量為化和不可避免的雜質； (2) 加熱社制工序:所述鋼錠放入均熱爐內加熱社制，加熱、保溫均勻化，全程采用熱社 工藝，在奧氏體再結晶溫度W上，即950-1210°C范圍內高速低壓下社制； (3) 熱處理工序:社制后鋼板經過正火空冷，并經過高溫回火處理，制得成品鋼板。
[0006] 本發明所述的加熱社制工序，采用熱社工藝，控制道次壓下量含10%，社后進行在 線空冷，保證鋼板的表面質量及得到均勻細化的組織。
[0007] 本發明所述步驟（3)熱處理工序中，采用正火+高溫回火的熱處理工藝，正火空冷 參數為:第一次正火溫度為950-980 °C，保溫時間2 X t min，t為鋼板厚度，單位為mm，正火之 后均在靜止空氣中冷卻，之后再經過回火處理。
[000引本發明所述步驟(3)熱處理工序中，回火處理參數為：回火溫度700-760°C，保溫時 間為5Xt min,t為鋼板厚度，單位為mm，保溫后空冷制得成品鋼板。
[0009] 本發明所述步驟（2)加熱社制工序中，高速低壓社制具體條件為：社制速度> 2500mm/s，道次壓下量<10%。
[0010] 本發明的設計思路:本發明產品采用Cr、Mo合金元素復合強化，經過合理的熱處理 工藝，獲得了良好的強初性匹配。本發明中Si主要W固溶強化形式提高鋼板的強度，但考慮 到會加速P、As等有害元素在晶界上的偏聚降低鋼板的初性，故其含量不易過高;Mn含量選 擇在0.30%-0.60%，Mn作為擴大丫區的合金元素，同時又是碳化物形成元素，主要起固溶強 化、降低相變溫度和提高鋼板強度的作用，Mn能顯著提高鋼板的澤透性，隨Mn含量的增加， 鋼板的塑性和低溫沖擊初性略有下降，強度顯著提高；燈含量8.00%-10%，M〇含量0.90%- 1. l%，Cr、Mo為碳化物形成元素均能增加奧氏體過冷能力，提高鋼板的澤透性，同時可起到 固溶強化及析出強化的作用;Ni、Mo含量控制在中下限，既可滿足鋼板強初性需求，又節約 合金，降低成本;P < 0.007%，S < 0.005%，是為了保證鋼板鋼質純凈，P含量偏高影響鋼板的 沖擊初性和抗脆化性能。本發明鋼板中加入的貴金屬含量相對較少，成本較低，具有市場競 爭力。
[0011] 本發明的生產方法，用電爐冶煉方式冶煉，P、S等雜質有害元素含量低，鋼質純凈； 本發明鋼板采用熱社工藝進行社制，解決了鋼錠變形應力大易產生表面裂紋的問題;本發 明鋼板的社制工藝簡單，易于操作，適合于有澤火機、常化爐、外機爐、車底爐的普通鋼鐵廠 生產。本發明的生產方法實現了較低的合金含量的化學成分設計，生產的鋼板各項力學性 能指標均符合技術條件要求，且生產成本顯著降低。經檢測本發明的鋼板的力學性能達到 下列要求：化〇.2> 310MPa，Rm:515-690MPa，A50> 18〇/〇，-l(TCAKV> 54。
[0012] 采用上述技術方案產生的有益效果在于:本發明的高銘銘鋼鋼板滿足了國內電力 設備化行業高強度、高初性、高成型性能，可廣泛用于國內電力設備的制造;鋼板的冷彎性 能好，材料制作時不開裂，回彈性好，鋼板板型良好。
【具體實施方式】
[0013] W下通過實施例對本發明做進一步詳細說明。
[0014] 實施例1 本實施例的鋼板厚度16mm，由W下重量百分含量的組分組成：C: 0.10%，Si : 0.5%，Mn: 0.57〇/〇，P:0.003〇/〇,S:0.001〇/〇,Cr:9〇/〇，Mo: 1.05〇/〇，Cu:0.04〇/〇，Ni :0.06〇/〇,Sb:0.003〇/〇,Sn:0.005〇/〇， As: 0.009%，余量為化和不可避免的雜質。
[0015] 本實施例高銘鋼板的生產方法，包含冶煉模鑄工序、加熱社制工序、熱處理工序， 各工序步驟如下： (1) 冶煉模鑄工序:采用電弧爐或轉爐方式冶煉，然后送入LF精煉爐內進行精煉并經過 真空處理，之后經過模鑄操作鑄出鋼錠；； (2) 加熱社制工序:鋼錠放入均熱爐內加熱社制，加熱、保溫均勻化，采用熱社工藝，社 制過程鋼錠溫度均在奧氏體再結晶溫度W上，其中開社溫度1210°C，終社溫度為950°C，社 制速度2800mm/s，控制每道次壓下量在10%W下。社后進行空冷，保證鋼板得到細化的組織 的同時保證鋼板的表面質量及板型； (3) 熱處理工序:鋼板經正火空冷，并經過回火處理，制得成品鋼板。正火溫度為950°C， 保溫32min，正火之后在靜止空氣中自然冷卻，之后再經過回火處理，回火溫度為710°C，保 溫時間為80 min，保溫后至冷制得成品鋼板。
[0016] 本實施例的鋼板理化性能檢驗所用試樣檢驗結果如表1和表2所示。
[0017] 表1實施例1鋼板經模擬焊后熱處理后的力學性能(板厚1/2)
由表1、表2可W看出，本實施例的高銘鋼板強度適中，塑勒性好。晶粒極細，組織為回火 貝氏體。
[001引實施例2 本實施例的鋼板厚度18mm，由W下重量百分含量的組分組成：C: 0.12%，Si : 0.7%，Mn: 0.5%，P:0.003%，S:0.001%，Cr:9%，Mo:0.95%，Cu:0.05%，Ni :0.06%，訊：0.003%，Sn:0.0040/0， As: 0.005%，余量為化和不可避免的雜質。
[0019]本實施例高銘鋼鋼板的生產方法，包含冶煉連鑄工序、加熱社制工序、熱處理工 序，各工序步驟如下： (1) 冶煉模鑄工序:采用電弧爐或轉爐方式冶煉，然后送入LF精煉爐內進行精煉并經過 真空處理，之后經過模鑄操作鑄出鋼錠； (2) 加熱社制工序:鋼錠放入均熱爐內加熱社制，加熱、保溫均勻化，采用熱社工藝，社 制過程鋼錠溫度均在奧氏體再結晶溫度范圍W上，其中開社溫度1210°C，終社溫度為950 °C，社制速度2600mm/s，控制每道次壓下量在10%W下，社后進行在線空冷，保證鋼板得到細 化的組織的同時保證鋼板的表面質量及板型； (3) 熱處理工序:鋼板經過正火空冷，并經過回火處理，制得成品鋼板。正火溫度為960 °C，保溫36min，正火之后在靜止空氣中冷卻，之后再經過回火處理，回火溫度為755 °C，保溫 時間為90min，保溫后空冷制得成品鋼板。
[0020] 實施例鋼板理化性能檢驗結果如表3和表4所示。
[0021] 表3實施例2鋼板經模擬輝后熱處理后的力學性能(板厚1/2)
由表3、表4可W看出，本實施例的高銘銘鋼鋼板的強度適中，塑初性好。晶粒極細，組織 為回火貝氏體。
[0022] 實施例3 本實施例的鋼板厚度20mm，由W下重量百分含量的組分組成：C: 0.14%，Si : 0.8%，Mn: 0.5%，P:0.005%，S:0.002%，Cr:9.5%，Mo: 1.0%，〇!:0.07%，Ni :0.08%，Sb:0.002%，Sn:0.003〇/〇， As: 0.007%，余量為化和不可避免的雜質。
[0023] 本實施例高銘鋼鋼板的生產方法，包含冶煉模連鑄工序、加熱社制工序、熱處理工 序，各工序步驟如下： (1) 冶煉模鑄工序:采用電弧爐或轉爐方式冶煉，然后送入LF精煉爐內進行精煉并經過 真空處理，之后經過模鑄操作鑄出鋼錠； (2) 加熱社制工序:鋼錠放入均熱續爐內加熱社制，加熱、保溫均勻化，采用熱社工藝， 社制過程鋼巧溫度均在奧氏體再結晶溫度W上，其中開社溫度1210°C，終社溫度為950°C， 社制速度2700mm/s，控制每道次壓下量在10%W下，社后進行在線空冷，保證鋼板得到細化 的組織的同時保證鋼板的表面質量及板型； (3)熱處理工序:鋼板經過正火空冷，并經過回火處理，制得成品鋼板。正火溫度為970 °C，保溫40min，正火之后在靜止空氣中冷卻，之后再經過回火處理，回火溫度為755 °C，保溫 時間為1 OOmin，保溫后至冷制得成品鋼板。
[0024] 本實施例的鋼板理化性能檢驗如表5和表6所示， 表5實施例3鋼板經模擬焊后熱處理后的力學性能(板厚1/2)
由表5、表6可者出，本實施例的高鉛鉛鉛鋼板的強度迪中，塑朝性巧。鹿粒做細，組織 為回火貝氏體。
[00巧]實施例4 本實施例的鋼板厚度10mm，由W下重量百分含量的組分組成：C:0.09%，Si :0.5%,Mn: 0.6%，P:0.003%，S:0.003%，Cr:8%，Mo:0.9%，Cu:0.08%，Ni :0.05%，Sb:0.001%，Sn:0.005〇/〇， As: 0.010%，余量為化和不可避免的雜質。
[0026]本實施例高銘鋼鋼板的生產方法，包含冶煉模連鑄工序、加熱社制工序、熱處理工 序，各工序步驟如下： (1) 冶煉模鑄工序:采用電弧爐或轉爐方式冶煉，然后送入LF精煉爐內進行精煉并經過 真空處理，之后經過模鑄操作鑄出鋼錠； (2) 加熱社制工序:鋼錠放入均熱爐內加熱社制，加熱、保溫均勻化，采用熱社工藝，社 制過程鋼錠溫度均在奧氏體再結晶溫度范圍W上，其中開社溫度1210°C，終社溫度為950 °C，社制速度2500mm/s，控制每道次壓下量在10%W下，社后進行在線空冷，保證鋼板得到細 化的組織的同時保證鋼板的表面質量及板型； (3)熱處理工序:鋼板經過正火空冷，并經過回火處理，制得成品鋼板。正火溫度為980 °C，保溫20min，正火之后在靜止空氣中冷卻，之后再經過回火處理，回火溫度為760°C，保溫 時間為SOmin，保溫后至冷制得成品鋼板。
[0027] 本實施例的鋼板理化性能檢驗如表7和表8所示， 要7立施仿||/1生耐疏鎊照化1促巨執々^巧巨的十1學化臺&(疏巨1
由表7、表8可W看出，本實施例的高銘銘鋼鋼板的強度適中，塑初性好。晶粒極細，組織 為回火貝氏體。
[0028] 實施例5 本實施例的鋼板厚度40mm，由W下重量百分含量的組分組成：C: 0.15%，Si : 0.9%，Mn: 0.3%，P:0.007%，S:0.005%，Cr: 10%，M〇: 1.1%，Cu:0.20%，Ni :0.10%，訊：0.003%，Sn:0.003〇/〇， As: 0.0 l 2%，余量為化和不可避免的雜質。
[0029] 本實施例高銘鋼鋼板的生產方法，包含冶煉模連鑄工序、加熱社制工序、熱處理工 序，各工序步驟如下： (1) 冶煉模鑄工序:采用電弧爐或轉爐方式冶煉，然后送入LF精煉爐內進行精煉并經過 真空處理，之后經過模鑄操作鑄出鋼錠； (2) 加熱社制工序:鋼錠放入均熱爐內加熱社制，加熱、保溫均勻化，采用熱社工藝，社 制過程鋼錠溫度均在奧氏體再結晶溫度范圍W上，其中開社溫度1210°C，終社溫度為950 °C，社制速度2550mm/s，控制每道次壓下量在10%W下，社后進行在線空冷，保證鋼板得到細 化的組織的同時保證鋼板的表面質量及板型； (3)熱處理工序:鋼板經過正火空冷，并經過回火處理，制得成品鋼板。正火溫度為965 °C，保溫SOmin，正火之后在靜止空氣中冷卻，之后再經過回火處理，回火溫度為700°C，保溫 時間為200min，保溫后至冷制得成品鋼板。
[0030] 本實施例的鋼板理化性能檢驗如表9和表10所示， 表9實施例5鋼板經模擬焊后熱處理后的力學性能(板厚1/2)
田巧y、巧IU Rj 看出，本買施例的局錯錯巧剛恢的強巧巧甲，塑制巧巧。品粒做細，姐 織為回火貝氏體。
[0031] W上實施例僅用W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W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。
【主權項】
1. 一種高鉻的鉻鉬鋼板，其特征在于，所述鋼板由以下重量百分含量的組分組成：c: 0.09%-0.15%, Si：0.5%-0.90%,Μη：0.30%-〇.60%,Ρ < 0.007%,S < 0.005%,Cr：8.00%-10%,Mo： 0 · 90%-1 · 1%，Cu < 0 · 20%，Ni : 0 · 05%-0 · 10%，Sb < 0 · 003%，Sn < 0 · 005%，As < 0 · 012%，余量為Fe 和不可避免的雜質。2. 根據權利要求1所述的一種高鉻的鉻鉬鋼板，其特征在于，所述高鉻的鉻鉬鋼板厚度 為10_40mm〇3. 基于權利要求1或2所述的一種高鉻的鉻鉬鋼板的生產方法，其特征在于，所述生產 方法包含冶煉模鑄工序、加熱乳制工序、熱處理工序，各工序步驟如下： (1) 冶煉連鑄工序:采用電弧爐或轉爐方式冶煉，然后送入LF精煉爐內進行精煉并經過 真空處理，之后經過模鑄操作鑄出鋼錠化學成分如下:C:0.09%-0.15%，Si :0.5%-0.90%，Mn: 0.30%-0.60%,P < 0.007%,S < 0.005%,Cr：8.00%-10%,Mo：0.90%-1.l%,Cu < 0.20%,Ni： 0 · 05%-0 · 10%，Sb < 0 · 003%，Sn < 0 · 005%，As < 0 · 012%，余量為卩6和不可避免的雜質； (2) 加熱乳制工序:所述鋼錠放入均熱爐內加熱乳制，加熱、保溫均勻化，全程采用熱乳 工藝，在奧氏體再結晶溫度以上，即950-1210°C范圍內高速低壓下乳制； (3) 熱處理工序:乳制后鋼板經過正火空冷，并經過高溫回火處理，制得成品鋼板。4. 根據權利要求3所述的一種高鉻的鉻鉬鋼板的生產方法，其特征在于，所述的加熱乳 制工序，采用熱乳工藝，控制道次壓下量<10%，乳后進行在線空冷。5. 根據權利要求3或4所述的一種高鉻鉻鉬鋼板的生產方法，其特征在于，所述步驟(3) 熱處理工序中，采用正火+高溫回火的熱處理工藝，正火空冷參數為：第一次正火溫度為 950-980 °C，保溫時間2 X t min，t為鋼板厚度，單位為mm，正火之后均在靜止空氣中冷卻，之 后再經過回火處理。6. 根據權利要求3或4所述的一種高鉻鉻鉬鋼板的生產方法，其特征在于，所述步驟(3) 熱處理工序中，回火處理參數為：回火溫度700-760 °C，保溫時間為5 Xt min，t為鋼板厚度， 單位為mm，保溫后空冷制得成品鋼板。7. 根據權利要求3或4所述的一種高鉻鉻鉬鋼板的生產方法，其特征在于，所述步驟(2) 加熱乳制工序中，高速低壓乳制具體條件為:乳制速度2 2500mm/s，道次壓下量< 10%。
【文檔編號】C22C38/12GK105861945SQ201610372242
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】鄧建軍, 吳艷陽, 韋明, 袁錦程, 牛紅星, 李樣兵, 尹衛江, 賀霄
【申請人】舞陽鋼鐵有限責任公司