一种节Ni型低温钢板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种节Ni型低温钢板及其制备方法，该钢板的化学成分按重量百分比为：C：0.03～0.08%、Si：0.05~0.20%、Mn：0.85～1.75%、Ni：0.85～1.25%、Mo：≤0.20%、Al：0.015～0.06%、P：≤0.010%、S：≤0.002%，余量为Fe和不可避免的杂质。制备方法：加热温度为1100-1200℃，时间大于1小时，加热后进行轧制；粗轧轧制2-5道次，精轧轧制3-7道次，终轧温度为780～860℃，轧后水冷至室温；淬火和回火热处理，其中淬火加热温度为750～850℃，保温时间为0.5～3小时，随后进行淬火热处理；回火温度为600～700℃，保温时间为0.5～5小时，回火后空冷到室温，得到节Ni型低温钢板。本发明专利技术钢板性能优良，具有优异的低温韧性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，该钢板的化学成分按重量百分比为：C：0.03～0.08%、Si：0.05~0.20%、Mn：0.85～1.75%、Ni：0.85～1.25%、Mo：≤0.20%、Al：0.015～0.06%、P：≤0.010%、S：≤0.002%，余量为Fe和不可避免的杂质。制备方法：加热温度为1100-1200℃，时间大于1小时，加热后进行轧制；粗轧轧制2-5道次，精轧轧制3-7道次，终轧温度为780～860℃，轧后水冷至室温；淬火和回火热处理，其中淬火加热温度为750～850℃，保温时间为0.5～3小时，随后进行淬火热处理；回火温度为600～700℃，保温时间为0.5～5小时，回火后空冷到室温，得到节Ni型低温钢板。本专利技术钢板性能优良，具有优异的低温韧性。【专利说明】
本专利技术属于合金钢
，特别是涉及。
技术介绍
在今天社会经济高速发展的情况下，国内石油、化工等能源行业发展迅速，用来生产、存储及运输液化石油气、液氨、液氧、液氮设备需求与日俱增。根据我国的“十二五”规划，继续优化石化能源的发展，加快油气资源的开发。这将给低温环境服役条件下能源生产及存储设备制造行业提供广阔的市场及发展机遇，同时也极大的促进了低温用钢的发展。用于生产、存储及运输设备用低温钢，应具有优异的低温韧性。目前，提高低温钢低温韧性的主要技术手段是在钢中加入含量较高的Ni，以获得较低的韧脆转变温度，从而提高钢的低温韧性。随着全球范围内能源及资源需求的日益增长，实现钢材的减量化及低成本成为钢铁行业的一个重要发展方向。Ni的合金化成本占Ni系低温钢成本的比重很大，因此，降低Ni系低温钢成本成为一个重要的课题。通过合理的工艺设计，实现节Ni型低温钢的开发具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，该方法采用合理的合金元素成分设计，通过优化的淬火和回火热处理工艺，获得具有-101°c低温冲击性能优异的低温钢 。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的: 一种节Ni型低温钢板，其特征在于:该节Ni型低温钢板中各成分按重量百分数为:C:0.03 ~0.8%、S1:0.05、.20%、Mn:0.85 ~1.75%、N1:0.85 ~1.25%、Mo 0.20%、Al:0.015~0.030%、P S 0.008%、S:≤0.002%，余量为Fe和不可避免的杂质。本专利技术的节Ni型低温钢板中，可以含有以下一种或两种合金元素:Nb:0~0.05%、V:0~0.05%，钢中合金元素的总量不大于3%。一种节Ni型低温钢板的制造方法，其特征在于该方法包括以下步骤: 1)加热:将坯料装入加热炉中加热，加热温度为1100-1200°C，时间大于I小时，加热后进行轧制； 2)轧制:粗轧轧制2-5道次，精轧轧制3-7道次，终轧温度为780~860°C，轧后水冷至室温； 3)热处理:淬火和回火热处理，其中淬火加热温度为750~850°C，保温时间为0.5~3小时，随后进行淬火热处理；回火温度为600~700°C，保温时间为0.5~5小时，回火后空冷到室温，得到节Ni型低温钢板。本专利技术各元素的作用及配比依据如下: 碳:碳在钢中能形成弥散析出的合金碳化物使钢得到强化，但碳含量的升高会急剧减低钢的低温韧性，使钢的韧脆转变温度升高。本专利技术钢的碳含量范围为0.03~0.08%。硅:钢中脱氧元素之一，同时硅是非碳化物形成元素，以固溶体的形态存于铁素体或奥氏体中，具有较强的固溶强化作用，能提高钢的强度和硬度。但过量的硅将一定程度上降低钢的韧性及塑性。综合上述考虑，本专利技术钢的硅含量范围为0.05~0.20%。锰:锰可显著提高钢的淬透性，还能有效的抑制回火时碳化物从马氏体中析出和偏聚，同时具有一定的固溶强化作用。本专利技术锰含量范围为0.85~1.75%。镍:镍具有降低钢韧脆转变温度的作用。镍能提高碳的活度，增强碳原子在位错周围的偏聚与沉淀，从而阻碍位错的移动而使钢得到强化，但其价格较为昂贵，应控制在0.90~l.20%O钥:钥能显著提高钢的淬透性，抑制钢中由于镍配合使用时的回火脆性，使钢在回火时析出的碳化物更细小、均匀、稳定，并使马氏体的细小晶粒及高密度位错保留至较高温度；另外，钥能提高钢的耐延迟断裂性能。本专利技术钢钥含量应控制在0-0.20%以内。铌:铌具有细化组织的作用。固溶Nb与形变诱导析出Nb(C，N)能强烈抑制高温下奥氏体的再结晶，从而在未再结晶的奥氏体中获得更多变形带，提高后续相变形核率，细化相变后的组织；另外，奥氏体中的固溶铌能有效的提高钢的淬透性。本专利技术钢铌含量在0.05%以内。钒:钒具有显著沉淀强化效果。细小弥散的VC粒子能从马氏体或铁素体基体中沉淀析出，从而使钢得到明显的强化，但过高的钒含量，沉淀强化效果提高不明显，而且成本较高。本专利技术钢钒含量控制在0.05%以内。铝:铝是强脱氧元素，还可与N结合形成A1N，一定程度上能够起到细化晶粒作用。本专利技术钢的铝含量范围为0.015~0.06%。磷和硫:钢中杂质元素，容易恶化钢的性能，尤其是恶化钢的韧性，其含量应分别控制在0.010%和0.002%以内。本专利技术采用转炉或电炉冶炼，采用连铸或模铸生产轧制用坯料。本专利技术的优点在于: 采用合理合金成分设计，通过优化的热处理工艺制度，降低韧脆转变温度，改善钢的低温韧性。本专利技术钢板性能优良，抗拉强度为49(T640MPa，延伸率≥22%，-101°C低温冲击^ 80J，具有优异的低温韧性。与传统3.5Ν?低温钢相比，本专利技术钢不仅具有优异的低温韧性，而且大幅降低钢中Ni的含量在1.5% Ni以上，具有明显的成本优势。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术钢的实施例1组织照片，组织以板条贝氏体为主。图2为本专利技术钢的实施例3组织照片，组织以板条贝氏体为主。【具体实施方式】，采用合理的成分设计和优化的热处理工艺，保证钢板组织及性能均匀，获得了 -101°C低温性能优异的钢板。本专利技术中各实施例的成分见表1所示。表1本专利技术钢化学成分(wt.%)【权利要求】1.一种节Ni型低温钢板，其特征在于:该节Ni型低温钢板中各成分按重量百分数为:C:0.03 ~0.8%、S1:0.05、.20%、Mn:0.85 ~1.75%、N1:0.85 ~1.25%、Mo ≤0.20%、Al:0.015~0.030%、P ≤ 0.008%、S:≤0.002%，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的节Ni型低温钢板，其特征在于:该节Ni型低温钢板中含有以下一种或两种合金元素=Nb:0~0.05%、V:0~0.05%，钢中合金元素的总量不大于3%。3.—种权利要求1所述的节Ni型低温钢板的制造方法，其特征在于该方法包括以下步骤: 1)加热:将坯料装入加热炉中加热，加热温度为1100-1200°C，时间大于I小时，加热后进行轧制； 2)轧制:粗轧轧制2-5道次，精轧轧制3-7道次，终轧温度为780~860°C，轧后水冷至室温； 3)热处理:淬火和回火热处理，其中淬火加热温度为750~850°C，保温时间为0.5~3小时，随后进行淬火热处理；回火温度为600~700°C，保温时间为0.5~5小时，回火后空冷到室温，得到节Ni型低温钢板。4.根据权利要求3所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种节Ni型低温钢板，其特征在于：该节Ni型低温钢板中各成分按重量百分数为：C：0.03～0.8%、Si：0.05~0.20%、Mn：0.85～1.75%、Ni：0.85～1.25%、Mo：≤0.20%、Al：0.015～0.030%、P：≤0.008%、S：≤0.002%，余量为Fe和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李恒坤，孙新军，崔强，吴年春，尹雨群，江陆，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32