【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料领域，尤其涉及一种屈服强度690mpa的丙烯球罐用钢板及其制造方法。
技术介绍
1、丙烯作为三大合成材料塑料、合成橡胶、合成纤维的基本原料，并且丙烯的需求量随着我国工业的持续快速发展而逐年增加。同时为使石油化工装置的经济性持续提高，常温储存丙烯的球形储罐逐步向大型化、高参数方向发展。由于丙烯属于甲a类液化烃类物料，常温下为无色、有烃类气味的气体，易燃易爆，不溶于水，饱和蒸汽压较高，丙烯球罐用于常温储存气态丙烯，因此钢板需要具有高强度、良好的-20℃低温冲击韧性、焊接性能好等优异的综合力学性能。国内现有的丙烯球罐用钢板已无法满足高参数需求，因此研究一种屈服强度690mpa的丙烯球罐用钢板，已满足中国钢铁行业的发展。
2、丙烯球罐用钢板一般通过正火或调质热处理工艺，使钢板具有较高的强韧性、良好的综合力学性能；后续对钢板经过模拟焊后热处理检验模拟容器焊接及热成型过程，钢板的各项力学性能依旧能满足要求。
3、例如，专利文献《一种40-60mm厚易焊接心部低温韧性优良的容器钢板及其制造方法》(cn110184531a)公开的容器钢板其主要化学成分为：c0.04-0.09％、si≤0.40％、mn1.00-1.60％、p≤0.008％、s≤0.002％、mo0.12-0.30％、ni 0.20-0.60％，并满足pcm≤0.20％，10≤w(nb+v)/w(ti)≤30，其不足之处在，其屈服强度低于所设计屈服强度690mpa。
4、专利文献《大厚度超低温高韧性球罐用钢板及其轧制方法》
5、专利文献《一种低表面硬度球罐用钢及其生产方法》(cn117026093a)公开的球罐用钢其主要化学成分为c 0.05-0.07％，si 0.15-0.30％，mn 1.40-1.60％，p≤0.008，s≤0.003，alt 0.020-0.050％，nb 0.020-0.030％，v 0.040-0.060％，ni 0.30-0.50％，mo0.20-0.30％，sn≤0.008％，其不足之处在，其屈服强度为550-570mpa之内，设计成分无法满足屈服强度690mpa的要求。
6、因此针对上述情况，待通过调整制造方法、新型成分设计，亟需研制出来一种高强度新型钢材，开发出一种屈服强度690mpa的丙烯球罐用钢板及其制造方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述问题和不足而提供一种组织为单一回火索氏体，消除了铁素体对钢板强度的损害，具有良好的强韧性配比，经过模拟焊后热处理依然具有优异的强度和韧性的屈服强度690mpa的丙烯球罐用钢板及其制造方法。
2、本专利技术目的是这样实现的：
3、一种屈服强度690mpa的丙烯球罐用钢板，该钢板的成分按重量百分比计如下：c:0.10％～0.15％、si:0.10％～0.30％、mn:1.00％～2.00％、p:≤0.010％、s:≤0.005％、mo:0.50％～0.90％、b:0.0007％～0.0014％、v:0.10％～0.50％、al:0.0025％～0.0045％、n:0.02％～0.06％，余量为fe和不可避免的杂质。
4、进一步，所述钢板中，v/n:7.5～9。
5、进一步，所述钢板显微组织为回火索氏体，组织中碳化物尺寸为1～3μm。
6、进一步，所述钢板厚度为10～50mm，rel≥690mpa、rm:800～920mpa、a≥18％、-20℃kv2≥100j；模拟焊后热处理后钢板力学性能屈服强度rel≥680mpa、抗拉强度rm:780～900mpa、延伸率a≥18％、-20℃kv2≥100j。
7、本专利技术成分设计理由如下：
8、在传统c-mn系低合金钢基础上通过添加一定量的v，提高钢板的淬透性和回火稳定性，v在钢中主要以v(c,n)形式存在，析出物的增多能够抑制晶界移动和晶粒长大，并且v还能与夹杂物发生复合析出，利于形变诱导铁素体相变，同时利用v元素的析出强化和弥散强化效果确保钢板具有足够的强度和韧性；此外还通过添加b元素和mo元素，抑制组织中c的扩散和碳化物长大，提高钢板强度的同时增加钢板的淬透性和回火稳定性。
9、c：c在钢中与合金元素形成各类碳化物、或形成固溶体形式以起到强化作用，其中v与c原子具有极强的亲和力，形成的含v碳化物在钢中起到提高强度的作用，且v与c能够在冶炼过程中形成稳定难熔的碳化物，使钢在较高温度时仍保持细晶组织，大大降低钢的过热敏感性，因此将c含量限定在0.10％～0.15％。
10、si：si在钢中固溶于铁素体内以提高钢板强度和钢的淬透性，并在一定范围内能够降低韧脆转变温度，提高钢的塑性。因此将si含量限定在0.10％～0.30％。
11、mn：mn在钢中的作用是通过固溶强化来提高钢的强度和淬透性，随着mn含量的增加，提高钢中奥氏体和回火组织的稳定性，降低临界冷却速度；但含量过高将使钢在高温下引起晶粒粗化，导致ceq提高，影响焊接性能，且易在钢板中形成偏析，对塑性和韧性不利。因此将mn限定在1.00％～2.00％。
12、p是钢中的有害元素，对低温冲击韧性危害很大，也是极易偏析元素，在炼钢过程在含量应控制较低。因此p的含量控制在0.010％以下。
13、s也是钢中的有害元素，易在钢中形成mns，在后续加工中易成为裂纹形成的源点，且对钢的韧性具有很大影响。因此将s控制在0.005％以下。
14、mo：mo作为本专利技术主要元素，提高钢材的强度和韧性，能够降低钢的临界冷却速度以提高钢板的淬透性；在两阶段轧制过程中，能够缩小奥氏体相区、促进贝氏体转变，生成含mo的碳化物能够抑制铁素体的生成；与mn元素并存时，mo还能够降低回火脆性的发生；经调质热处理后，mo能够改善低温冲击韧性。因此mo的含量在0.50％～-0.90％。
15、v：v作为本专利技术主要元素，在高温能够溶入奥氏体，通过固溶强化作用提高钢的强度和淬透性；v在钢中以vc、vn、v(c,n)复合化合物的形式存在，其中v(c,n)析出的增多还能够抑制晶界移动和晶粒长大，提高钢的韧性和回火稳定性；并且v元素能与夹杂物发生复合析出，利于形变诱导铁素体相变。调整v与n的比例，一方面在冶炼中v能起到脱氮的作用；另一方面适当的n能够促进v的析出，生成氮化钒以获得良好的析出强化效果。若v含量过高，不仅成本增加，而且析出物尺寸增大。因此将v限定在0.10％～0.50％，v：n:7.5～9。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种屈服强度690MPa的丙烯球罐用钢板，其特征在于，该钢板的成分按重量百分比计如下：C:0.10％～0.15％、Si:0.10％～0.30％、Mn:1.00％～2.00％、P:≤0.010％、S:≤0.005％、Mo:0.50％～0.90％、B:0.0007％～0.0014％、V:0.10％～0.50％、Al:0.0025％～0.0045％，N:0.02％～0.06％，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种屈服强度690MPa的丙烯球罐用钢板，其特征在于，所述钢板中，V/N:7.5～9。
3.根据权利要求1所述的一种屈服强度690MPa的丙烯球罐用钢板，其特征在于，所述钢板显微组织为回火索氏体，组织中碳化物尺寸为1～3μm。
4.根据权利要求1所述的一种屈服强度690MPa的丙烯球罐用钢板，其特征在于，所述钢板厚度为10～50mm，抗拉强度ReL≥690MPa、屈服强度Rm:800～920MPa、延伸率A≥18％、-20℃KV2≥100J。
5.一种权利要求1或2所述的一种屈服强度690MPa的丙烯球罐用钢
6.根据权利要求5所述的一种屈服强度690MPa的丙烯球罐用钢板的制造方法，其特征在于：冶炼：采用铁水预处理，铁水温度1350～1450℃；精炼处理时，LF时长30～50min，RH时长30～50min，真空度≤5.0mbar。
7.根据权利要求5所述的一种屈服强度690MPa的丙烯球罐用钢板的制造方法，其特征在于：连铸：中间包钢水浇铸温度1380～1400℃，采用电磁搅拌或轻压下技术，拉坯速度0.75～0.95m/min，二冷水5500～6000L/min，过热度20～35℃，矫直温度950～1000℃。
8.根据权利要求7所述的一种屈服强度690MPa的丙烯球罐用钢板的制造方法，其特征在于：所述轻压下技术的压下量控制在3～6mm。
...【技术特征摘要】
1.一种屈服强度690mpa的丙烯球罐用钢板，其特征在于，该钢板的成分按重量百分比计如下：c:0.10％～0.15％、si:0.10％～0.30％、mn:1.00％～2.00％、p:≤0.010％、s:≤0.005％、mo:0.50％～0.90％、b:0.0007％～0.0014％、v:0.10％～0.50％、al:0.0025％～0.0045％，n:0.02％～0.06％，余量为fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种屈服强度690mpa的丙烯球罐用钢板，其特征在于，所述钢板中，v/n:7.5～9。
3.根据权利要求1所述的一种屈服强度690mpa的丙烯球罐用钢板，其特征在于，所述钢板显微组织为回火索氏体，组织中碳化物尺寸为1～3μm。
4.根据权利要求1所述的一种屈服强度690mpa的丙烯球罐用钢板，其特征在于，所述钢板厚度为10～50mm，抗拉强度rel≥690mpa、屈服强度rm:800～920mpa...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡昕明，刘晨希，欧阳鑫，邢梦楠，王勇，张健，徐海健，杨雨泽，渠秀娟，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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