15CrMoR钢板及其提高心部低温冲击韧性的方法技术

本发明专利技术公开了一种大厚度15CrMoR钢板及其提高心部低温冲击韧性的方法，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.12～0.16%、Si：0.17～0.37%、Mn：0.4～0.7%、P≤0.010%、S≤0.010%、Cr：0.80～1.10%、Mo：0.45～0.55%、Ni≤0.3%、Cu≤0.2%、Sb≤0.0025%、Sn≤0.01%、As≤0.016%，余量为铁和不可避免的杂质。本发明专利技术方法包括轧制和热处理工序，增加钢板心部变形量，细化钢板心部组织。本发明专利技术生产的大厚度15CrMoR钢板，钢板心部‑20～‑10℃冲击功均≥100J，钢板其他性能均满足GB 713‑2014规定。

15CrMoR steel plate and the method to improve the low temperature impact toughness of the heart

The invention discloses a 15CrMoR thick steel plate and its method of improving the impact toughness of the core temperature of the steel plate, the chemical composition and content: C:0.12 ~ 0.16%, Si:0.17 ~ 0.37%, Mn:0.4 ~ 0.7%, P = 0.010%, S = 0.010%, Cr:0.80 ~ 1.10%, Mo: ~ 0.55%, Ni = 0.45 0.3%, Cu = 0.2%, Sb = 0.0025%, Sn = 0.01%, As = 0.016%, the balance of iron and unavoidable impurities. The method of the invention includes the rolling and heat treatment process, increasing the deformation of the core of the steel plate and refining the core structure of the steel plate. Large thickness of 15CrMoR steel plate produced by the invention, internal 20 ~ 10 DEG C impact power greater than or equal to 100J, other properties all meet GB plate 713 2014.

【技术实现步骤摘要】
15CrMoR钢板及其提高心部低温冲击韧性的方法
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种大厚度15CrMoR钢板及其提高心部低温冲击韧性的方法。
技术介绍
15CrMoR钢是石油化工设备常用的一种中温压力容器用钢，广泛的应用于石油化工、煤化工、火电等行业设备的生产制造。当15CrMoR钢板应用于制造特殊（高温、高压、临氢等）条件下使用的压力容器设备时，其服役条件更加恶劣，因此15CrMoR钢板在满足GB713-2014规定的同时，对钢板中有害元素的控制及钢板低温冲击韧性提出了更高的要求。由于现在压力容器设计趋向大型化，对于大厚度15CrMoR钢板的需求增加，对钢板性能（特别是低温冲击韧性）要求也更加严格。大厚度15CrMoR钢板由于钢板较厚，轧制过程中钢板心部压下量不足，且正火冷却时钢板心部冷速较慢，均导致钢板心部组织较为粗大且不均匀，降低钢板心部低温冲击韧性。针对上述问题，本专利技术提供了一种大厚度15CrMoR钢板及其提高心部低温冲击韧性的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种大厚度15CrMoR钢板；同时本专利技术还提供了一种提高大厚度15CrMoR钢板心部低温冲击韧性的方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种大厚度15CrMoR钢板，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.12～0.16%、Si：0.17～0.37%、Mn：0.4～0.7%、P≤0.010%、S≤0.010%、Cr：0.80～1.10%、Mo：0.45～0.55%、Ni≤0.3%、Cu≤0.2%、Sb≤0.0025%、Sn≤0.01%、As≤0.016%，余量为铁和不可避免的杂质。本专利技术所述钢板厚度为100-140mm。本专利技术所述钢板心部-20～-10℃冲击功均≥100J，钢板其他性能均满足GB713-2014规定。本专利技术还提供了一种提高大厚度15CrMoR钢板心部低温冲击韧性的方法，所述方法包括轧制和热处理工序；所述热处理工序，采用正火+回火工艺，钢板正火前先进行预热处理。本专利技术所述轧制工序，钢板轧制过程采用温度梯度轧制，钢板粗轧后尽快入水，入水时间25-35s，出水后直接进行精轧，精轧开轧温度740～760℃。由于钢板表面温度较低，心部仍有较高的温度，心部较软，精轧时钢板心部压下量较大，细化钢板心部组织。本专利技术所述热处理工序，采用正火+回火工艺，正火前先进行预热处理，预热处理工艺为钢板加热温度900～920℃，保温5.3～5.7h后水冷。本专利技术所述热处理工序，正火在奥氏体-铁素体两相区进行，钢板加热温度830～850℃，保温5.3～5.7h后水冷。本专利技术所述热处理工序，回火温度740-760℃，保温3.5～4.0h后空冷。本专利技术大厚度15CrMoR钢板性能检测方法参考GB713-2014。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本专利技术轧制过程中精轧时采用温度梯度轧制，增加钢板心部变形量，细化钢板心部组织。2、本专利技术钢板正火前先进行预热处理，保证钢板强度。3、本专利技术钢板正火在奥氏体-铁素体两相区进行，保证钢板的低温冲击性能。4、本专利技术方法生产的大厚度15CrMoR钢板，钢板心部-20～-10℃冲击功均≥100J，钢板其他性能均满足GB713-2014规定。附图说明图1为实施例1钢板心部金相组织图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1本实施例大厚度15CrMoR钢板厚度为120mm，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.14%、Si：0.24%、Mn：0.56%、P：0.003%、S：0.0009%、Cr：0.94%、Mo：0.47%、Ni：0.12%、Cu：0.05%、Sb：0.001%、Sn：0.002%、As：0.003%，余量为铁和不可避免的杂质。本实施例提高大厚度15CrMoR钢板心部低温冲击韧性的方法，包括轧制和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：（1）轧制工序：钢板轧制过程采用温度梯度轧制，钢板粗轧后尽快入水，入水时间30s；出水后直接开始精轧，精轧开轧温度740℃，由于钢板表面及心部温差，精轧时钢板心部压下量较大，细化钢板心部组织；（2）热处理工序：采用正火+回火工艺，正火前先进行预热处理，预热处理工艺钢板加热温度900℃，保温5.5h后水冷；正火在奥氏体-铁素体两相区进行，钢板加热温度830℃，保温5.5h后水冷；回火温度740℃，保温4.0h后空冷。钢板心部-10℃冲击功为198J、206J、187J，其他性能满足GB713-2014规定。图1为实施例1钢板心部金相组织图（实施例2-6钢板心部金相组织图与图1类似，故省略）。实施例2本实施例大厚度15CrMoR钢板厚度为134mm，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.13%、Si：0.23%、Mn：0.52%、P：0.008%、S：0.001%、Cr：0.91%、Mo：0.47%、Ni：0.10%、Cu：0.01%、Sb：0.002%、Sn：0.001%、As：0.002%，余量为铁和不可避免的杂质。本实施例提高大厚度15CrMoR钢板心部低温冲击韧性的方法，包括轧制和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：（1）轧制工序：钢板轧制过程采用温度梯度轧制，钢板粗轧后尽快入水，入水时间25s；出水后直接开始精轧，精轧开轧温度746℃，由于钢板表面及心部温差，精轧时钢板心部压下量较大，细化钢板心部组织；（2）热处理工序：采用正火+回火工艺，正火前先进行预热处理，预热处理工艺钢板加热温度915℃，保温5.7h后水冷；正火在奥氏体-铁素体两相区进行，钢板加热温度846℃，保温5.7h后水冷；回火温度760℃，保温3.5h后空冷。钢板心部-18℃冲击功为258J、199J、243J，其他性能满足GB713-2014规定。实施例3本实施例大厚度15CrMoR钢板厚度为125mm，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.15%、Si：0.26%、Mn：0.57%、P：0.004%、S：0.002%、Cr：0.92%、Mo：0.48%、Ni：0.07%、Cu：0.02%、Sb：0.0015%、Sn：0.001%、As：0.003%，余量为铁和不可避免的杂质。本实施例提高大厚度15CrMoR钢板心部低温冲击韧性的方法，包括轧制和热处理工序，具体工艺步骤如下所述：（1）轧制工序：钢板轧制过程采用温度梯度轧制，钢板粗轧后尽快入水，入水时间28s；出水后直接开始精轧，精轧开轧温度757℃，由于钢板表面及心部温差，精轧时钢板心部压下量较大，细化钢板心部组织；（2）热处理工序：采用正火+回火工艺，正火前先进行预热处理，预热处理工艺钢板加热温度920℃，保温5.3后水冷；正火在奥氏体-铁素体两相区进行，钢板加热温度850℃，保温5.3h后水冷；回火温度755℃，保温3.7h后空冷。钢板心部-15℃冲击功为179J、226J、261J，其他性能满足GB713-2014规定。实施例4本实施例大厚度15CrMoR钢板厚度为115mm，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.15%、Si：0.22%、Mn：0.51%、P：0.005%、S：0.002%、Cr：0.98%、Mo：0.48%、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大厚度15CrMoR钢板，其特征在于，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.12～0.16%、Si：0.17～0.37%、Mn：0.4～0.7%、P≤0.010%、S≤0.010%、Cr：0.80～1.10%、Mo：0.45～0.55%、Ni≤0.3%、Cu≤0.2%、Sb≤0.0025%、Sn≤0.01%、As≤0.016%，余量为铁和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种大厚度15CrMoR钢板，其特征在于，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.12～0.16%、Si：0.17～0.37%、Mn：0.4～0.7%、P≤0.010%、S≤0.010%、Cr：0.80～1.10%、Mo：0.45～0.55%、Ni≤0.3%、Cu≤0.2%、Sb≤0.0025%、Sn≤0.01%、As≤0.016%，余量为铁和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种大厚度15CrMoR钢板，其特征在于，所述钢板厚度100-140mm。3.根据权利要求1所述的一种大厚度15CrMoR钢板，其特征在于，所述钢板心部-20～-10℃冲击功均≥100J。4.基于权利要求1-3任意一项所述的一种提高大厚度15CrMoR钢板心部低温冲击韧性的方法，其特征在，所述方法包括轧制和热处理工序；所述热处理工序，采用正火+回火工艺，钢板正火前先进行预热处理。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓建军，李杰，龙杰，侯敬超，袁锦程，吴艳阳，牛红星，尹卫江，李样兵，王东阳，
申请(专利权)人：舞阳钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河南,41