压力容器用钢制造技术

本发明专利技术涉及冶金铸造技术领域，具体而言，涉及压力容器用钢，其在经过一次焊后热处理后，尺寸≤5μm的晶粒占比大于50％，尺寸≥20μm的晶粒占比小于15％；经过二次焊后热处理后，尺寸≤5μm的晶粒占比大于45％，尺寸≥20μm的晶粒占比小于20％；经过三次焊后热处理后，尺寸≤5μm的晶粒占比大于40％，尺寸≥20μm的晶粒占比小于25％。本发明专利技术的压力容器用钢通过成分和工艺的调节，能够在焊接热处理后保证较大的强度和韧性，即便是经过二次及二次以上的焊接后热处理，也能够保证良好的强度和韧性，以满足要求。以满足要求。以满足要求。

【技术实现步骤摘要】
压力容器用钢


[0001]本专利技术涉及冶金铸造
，具体而言，涉及压力容器用钢。

技术介绍

[0002]压力容器用钢，例如：SA516Gr70中、低温压力容器用钢，常用于石油、化工、电站、锅炉等行业。为了改善焊接区的性能和消除焊接残余应力等有害影响，压力容器焊接完成后一般需要焊后热处理工艺，甚至有时需要进行多次焊后热处理。
[0003]但是，相关技术提供的压力容器钢在焊接热处理后，强度与韧性都会大幅度下降，甚至在二次模拟焊后热处理以后就不再满足使用要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供压力容器用钢，其能够在焊接热处理后保证较大的强度和韧性，即便是经过二次及二次以上的焊接后热处理，也能够保证良好的强度和韧性，以满足要求。
[0005]本专利技术是这样实现的：
[0006]本专利技术提供一种压力容器用钢，压力容器用钢的成分，按照质量百分数计，包括：
[0007]C：0.17～0.20％，Si：0.23～0.40％，Mn：1.05～1.30％，P≤0.010％，S≤0.0015％，Ni：0.15～0.20％，Mo：0.04～0.09％，Cr：0.10～0.20％，Nb：0.01～0.02％，V：0.01～0.02％，Ti：0.01～0.02％，Alt：0.02～0.04％，B≤0.0005％，Sn≤0.0005％，As≤0.0005％，余量为Fe及不可避免的杂质；其中，
[0008]压力容器用钢在经过一次焊后热处理后，尺寸≤5μm的晶粒占比大于50％，尺寸≥20μm的晶粒占比小于15％；经过二次焊后热处理后，尺寸≤5μm的晶粒占比大于45％，尺寸≥20μm的晶粒占比小于20％；经过三次焊后热处理后，尺寸≤5μm的晶粒占比大于40％，尺寸≥20μm的晶粒占比小于25％。
[0009]在可选的实施方式中，焊后热处理的温度为630
±
10℃，处理时间为2
‑
3h。
[0010]在可选的实施方式中，压力容器用钢的制备方法包括：冶炼和轧制；其中，
[0011]冶炼的步骤中，在转炉出钢的过程中加入石灰5
‑
6kg/t、萤石1
‑
2kg/t、并控制Alt≥0.02％；在LF精炼结束时加入石灰4.5
‑
5.5kg/t、并控制出站时钢水的Alt≥0.05％；在VD精炼底吹流量达到55
‑
65m3/h时，在真空度≤100Pa条件下保持时间≥15min。
[0012]在可选的实施方式中，冶炼的步骤中，在连铸的末端的压下率为1.5
‑
2.5mm/m。
[0013]在可选的实施方式中，冶炼的步骤中，在连铸时，控制结晶器电磁搅拌的磁场强度为80
×
10
‑4‑
120
×
10
‑4T。
[0014]在可选的实施方式中，压力容器用钢的制备方法包括：冶炼和轧制；其中，
[0015]轧制的步骤中，控制粗轧的开轧温度≥1050℃，控制粗轧的终轧温度≥920℃，其中至少2道次的压下量≥18％，且控制粗轧的轧制速度为0.6
‑
0.95m/s。
[0016]在可选的实施方式中，轧制的步骤中，包括：预加热段、加热段和均热段；其中，均
热段的温度为1200
‑
1260℃，均热段的时间≥H
×
0.5min/mm，总加热时间＝H
×
(0.85～1.05)min/mm，H为钢板厚度。
[0017]在可选的实施方式中，轧制的步骤中，根据钢板的厚度控制精轧温度和压下量；其中，
[0018]当钢板的厚度＞6mm、且≤12mm时，控制精轧的开轧温度980
±
10℃，终轧温度860～880℃，且控制累计的压下变形量≥50％；
[0019]当钢板的厚度＞12mm、且≤70mm时，控制精轧的开轧温度900
±
10℃，控制精轧的终轧温度≤840℃，且控制累计的压下变形量≥50％；
[0020]当钢板的厚度＞70mm、且≤100mm时，控制精轧的开轧温度910
±
10℃，控制精轧的终轧温度≤840℃，且控制累计的压下变形量≥40％。
[0021]在可选的实施方式中，压力容器用钢的制备方法还包括：热处理，热处理的步骤中正火温度为850
±
10℃，保温时间＝H
×
(2
‑
3)min/mm，H为钢板的厚度，保温时间≥30min；其中，当以公式保温时间＝H
×
(2
‑
3)min/mm，计算出的保温时间小于30min时，控制保温的时间为30min。
[0022]在可选的实施方式中，热处理的步骤还包括：
[0023]当钢板的厚度＞6mm、且≤12mm时，出炉空冷，以控制冷速为5
‑
10℃/s；
[0024]当钢板的厚度＞12mm、且≤70mm时，出炉风冷，以控制冷速为5
‑
10℃/s；
[0025]当钢板的厚度＞70mm、且≤100mm时，出炉风冷并同时水雾冷却，以控制冷速为5
‑
10℃/s。
[0026]本专利技术包括以下有益效果：
[0027]本专利技术提供的压力容器用钢通过成分的控制，添加Ni、Nb、Ti元素提高钢材的低温韧性，添加Cr、Mo、V、Nb、Ti元素提高钢材的强度，同时降低钢中有害元素S、P、Sn、As、B，一方面保证钢板的晶粒得到细化，另一方面保证晶粒与晶界的强度；而且，该压力容器用钢在经过一次焊后热处理后，尺寸≤5μm的晶粒占比大于50％，尺寸≥20μm的晶粒占比小于15％；经过二次焊后热处理后，尺寸≤5μm的晶粒占比大于45％，尺寸≥20μm的晶粒占比小于20％；经过三次焊后热处理后，尺寸≤5μm的晶粒占比大于40％，尺寸≥20μm的晶粒占比小于25％。如此，即可确保压力容器用钢在焊后热处理以后的强度和韧性不会大幅降低，并能确保压力容器用钢在至少二次焊后热处理以后仍然保持良好的强度和韧性。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0029]图1为本专利技术实施例1中钢板正火后的微观组织图；
[0030]图2为本专利技术实施例1中一次焊接后热处理的微观组织图；
[0031]图3为本专利技术实施例1中二次焊接后热处理的微观组织图；
[0032]图4为本专利技术实施例1中三次焊接后热处理的微观组织图。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力容器用钢，其特征在于，所述压力容器用钢的成分，按照质量百分数计，包括：C：0.17～0.20％，Si：0.23～0.40％，Mn：1.05～1.30％，P≤0.010％，S≤0.0015％，Ni：0.15～0.20％，Mo：0.04～0.09％，Cr：0.10～0.20％，Nb：0.01～0.02％，V：0.01～0.02％，Ti：0.01～0.02％，Alt：0.02～0.04％，B≤0.0005％，Sn≤0.0005％，As≤0.0005％，余量为Fe及不可避免的杂质；其中，所述压力容器用钢在经过一次焊后热处理后，尺寸≤5μm的晶粒占比大于50％，尺寸≥20μm的晶粒占比小于15％；经过二次焊后热处理后，尺寸≤5μm的晶粒占比大于45％，尺寸≥20μm的晶粒占比小于20％；经过三次焊后热处理后，尺寸≤5μm的晶粒占比大于40％，尺寸≥20μm的晶粒占比小于25％。2.根据权利要求1所述的压力容器用钢，其特征在于，所述焊后热处理的温度为630
±
10℃，处理时间为2
‑
3h。3.根据权利要求1所述的压力容器用钢，其特征在于，所述压力容器用钢的制备方法包括：冶炼和轧制；其中，所述冶炼的步骤中，在转炉出钢的过程中加入石灰5
‑
6kg/t、萤石1
‑
2kg/t、并控制Alt≥0.02％；在LF精炼结束时加入石灰4.5
‑
5.5kg/t、并控制出站时钢水的Alt≥0.05％；在VD精炼底吹流量达到55
‑
65m3/h时，在真空度≤100Pa的条件下保持时间≥15min。4.根据权利要求3所述的压力容器用钢，其特征在于，所述冶炼的步骤中，在连铸的末端的压下率为1.5
‑
2.5mm/m。5.根据权利要求3所述的压力容器用钢，其特征在于，所述冶炼的步骤中，在连铸时，控制结晶器电磁搅拌的磁场强度为80
×
10
‑4‑
120
×
10
‑4T。6.根据权利要求1所述的压力容器用钢，其特征在于，所述压力容器用钢的制备方法包括：冶炼和轧制；其中，所述轧制的步骤中，控制粗轧的开轧温度≥105...

【专利技术属性】
技术研发人员：李声延，周启航，董富军，刘小林，刘敏，刘志芳，杨帆，刘涛，孙乐飞，宋小伟，陈建华，范超，
申请(专利权)人：新余钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：