一种厚规格压力容器用钢及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种厚规格（６０～８０ｍｍ）压力容器用钢及其制备方法。该压力容器用钢的化学成分及重量百分比含量为：Ｃ：０．１０～０．２０％、Ｓｉ：０．２５～０．５０％、Ｍｎ：１．３５～１．６０％、Ｓ≤０．０１０％、Ｐ≤０．０２０％、Ｎｂ：０．０１０～０．０５０％、Ｔｉ：０．０１０～０．０５０％、Ａｌｓ≥０．０１５％、Ｎ≤４０×１０－６、Ｏ≤４０×１０－６、Ｈ≤２×１０－６。本发明专利技术利用常规设备，通过调整部分元素含量，进行微合金化处理，不需要热处理，直接通过控制轧制工艺条件，就可以生产出组织均匀、各项性能优异，满足一级探伤要求的厚规格压力容器用钢。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压力容器用钢及其制备方法，属于低合金钢领域，特别涉及厚规 格(60 80mm)压力容器用钢及其制备方法。
技术介绍
我国最常用的压力容器用钢板为Q245R和Q345R，占锅炉和压力容器总用钢量的 60%以上。近几年国家电力供应的严重不足，特别是长三角地区存在电力的严重不足，引发 全国各地区都在大力发展电力事业，随着国内发电事业的大力发展，锅炉用钢将会有飞跃 性的发展。我国高压锅炉管及高压容器管的自给率及占有率一直较低，不足70%，即每年有 近40%的高压锅炉管及高压容器管依赖进口。预计至2010年我国的锅炉和压力容器用钢 板的消费需求至少达到100万吨，Q245R和Q345R压力容器用钢板的开发具有广阔的市场 前景。通常，Q345R压力容器钢板交货状态有热轧、控轧、正火几种。虽然正火后钢板延 伸率、冲击功值都会提高，但屈服强度大幅度降低，且成本高，难以得到成本低廉且综合性 能优良的钢板。本专利技术涉及的Q345R压力容器钢板制备方法为采用添加和控制各种合金元 素，直接通过控轧工艺，不经过正火处理，简化生产工序，得到成本低廉，且产品强度、断后 伸长率、冲击韧性和一级探伤等综合性能优良的钢板。国家标准GB 713-2008提供了一种Q345R钢的化学成分以及力学和工艺性能要 求，如表1、表2所示。表1Q345R 化学成分(％ wt)CSiMPSAlt ξ 0. 20 Ξ 0. 551. 20-1. 60 ξ 0. 025 ξ 0. 015彡 0. 020表2Q345R力学和工艺性能要求牌号厚度 (mm)Rm, MPaReL, MPaA，%冲击功(横向 O0C) Akv/J180°弯曲 d= 弯心直径 a=钢板厚度交货 状态不小于Q345R>60-80490-6203052034d=3a正火 但在实际应用中，往往因为使用条件和应用领域的不同，客户会提出各种附加要 求。这就需要在国标的基础上，适当添加微量元素，提高产品性能。
技术实现思路
本专利技术提供一种厚规格(60 80_)压力容器用钢及其制备方法。4本专利技术所述的厚规格压力容器为厚度60 80_的压力容器。本专利技术的技术方案如下一种厚规格压力容器用钢，其特征在于，钢的化学成分及重量百分比含量为C 0. 10 0. 20 Si 0. 25 0. 50 Mn 1. 35 1. 60 S ^ 0. 010 P 彡 0.020 %、Nb :0. 010 0. 050 %、Ti :0. 010 0. 050 %、AlsO. 015 0. 05 ( 40X10—6、 ( 40X10—6、 ( 2 X 10_6，其余为铁和不可避免的杂质。钢种成分的确定Q345R容器钢长年在高温、高压或高压低温下运行，工作条件苛 刻，故用户对其纯洁度、残余元素、氮氧含量、酸溶铝含量以及钢板表面质量等提出严格要 求；同时钢板必须具有良好的强度、塑性、韧性、成形、焊接工艺性能、高温持久强度、蠕变极 限、持久断裂塑性。优选的，钢的化学成分重量百分比含量为C 0. 16-0. 19 Si 0. 30-0. 45 Mn 1. 35-1. 60 S 0. 003-0. 008 P 0. 010-0. 020%,Nb 0. 015-0. 035%,Ti 0. 015-0. 035%, ( 40Χ1(Γ6、 ( 40Χ1(Γ6、 < 2X10_66、Als :0. 0015-0. 040%。进一步优选的，钢的化学成分重量百分比含量为C 0. 18 Si 0. 40 %, Mn 1. 50 S 0. 005 P 0. 015 Nb 0. 030 Ti 0. 020%, ( 80Χ1(Γ6、 ( 2X1(T6、A1s :0· 020%。对于厚规格Q345R压力容器用钢产品为防止因时效产生冲击功值大幅度下降， 通过添加Ti固N的方式减少游离N对钢材时效性能的影响；为保证钢板具有足够的强度， 一方面通过添加Nb，充分发挥Nb的细晶强化作用，另一方面采用低温大压下控轧工艺来细 化晶粒。另外，本专利技术为保证厚规格Q345R产品的探伤要求，一方面在冶炼环节通过LF精 炼和RH精炼提高钢水的纯净度，对S、P元素提出了控制要求S彡0. 008%,P彡0. 020%, N彡40X 10_6、0彡40X 10_6、H彡2X 10_6s，另一方面在热轧环节的精轧工序采用低温大压 下工艺，轧后采用缓冷工艺。一种厚规格(60 80mm)压力容器用钢的制备方法，包括铁水预处理、顶底复吹转 炉冶炼、LF精炼、RH精炼、板坯连铸、4300mm宽厚板轧制，其特征在于，控制钢的化学成分 百分比含量为c 0. 10 0. 20%, Si 0. 25 0. 50%, Mn 1. 35 1. 60%, S 彡 0. 010%, P 彡 0. 020%,Nb :0. 010 0. 050%,Ti :0. 010 0. 050%, 彡 40Χ1(Γ6、彡 40Χ1(Γ6、 ( 2X IO"6, Als 0. 015-0. 055% ；控制轧制温度如下钢坯出炉温度1150-1200°C，钢坯 粗轧开轧平均温度1130-1170°C，终轧平均温度1050-1100°C，精轧开轧温度840-900°C，终 冷温度为650-700°C，冷却速度为5-12°C /s。优选的，粗轧总压缩比> 50%。优选的，所述铁水预处理是指铁水脱硫，铁水硫控制在0. 001 % 0. 015 %，温度 1250 1320°C，脱硫完毕扒净铁水表面的渣。优选的，所述的顶底复吹转炉冶炼，是预处理后的铁水进入转炉，造渣料于终点前 1-5分钟加完，终渣碱度控制在R = 3. 0 5. 0，终点压枪时间30 120秒。采用铝锰钛脱 氧，铝锰钛1. 5 4. 5kg/t。出钢时顺钢流加入400kg/炉 700kg/炉脱硫剂，在放钢1/2 时开始加入至3/4时加完。钢水出至四分之一时，分批加入高锰、硅锰、铌铁，钢水出至四分 之三时加完。所述高锰为含锰55% 75%的铁合金。所述高锰的加入量为2 7kg/t。所述硅锰为含硅13% 25%，含锰55% 75%的铁合金。所述硅锰的加入量为 15 23kg/t。所述铌铁为含铌50% 65%的铁合金。所述铌铁的加入量为0. 5 1. 5kg/t。本领域的技术人员可以根据钢种要控制的元素比例，来调节高锰、硅锰、铌铁的加入量。LF精炼采用全程底吹氩搅拌，软吹氩之前喂CaFe线200 400米/炉，软吹氩9 15分钟。根据实际情况加入石灰进行造渣。采用铝粒脱氧剂进行脱氧，出站前顶渣必须为 黄白渣或白渣，且保持时间10 30分钟，终渣碱度控制在2. 0 4. 0。采用铌铁对成分进 行微调，喂铝线增铝，喂钛线增钛。铝线、钛线的加入量，本领域技术人员可根据实际需要调节，优选的，铝线的加入 量为0 400米/炉，钛线的加入量为100 400米/炉。RH精炼采用轻处理模式。RH处理时避免化学升温，确保纯脱气时间3 12分钟。所述的轻处理模式为RH真空处理时，真空槽内的真空度为80 200mbar。板坯连铸步骤中，板坯连铸采用全程保护浇注，保护渣采用中碳保护渣。二水冷采 用弱冷模式。钢坯堆垛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种厚规格压力容器用钢，其中钢的化学成分重量百分比为：Ｃ：０．１０～０．２０％、Ｓｉ：０．２５～０．５０％、Ｍｎ：１．３５～１．６０％、Ｓ≤０．０１０％、Ｐ≤０．０２０％、Ｎｂ：０．０１０～０．０５０％、Ｔｉ：０．０１０～０．０５０％、Ａｌｓ０．０１５～０．０５％、［Ｎ］≤４０×１０－６、［Ｏ］≤４０×１０－６、［Ｈ］≤２×１０－６，其余为铁和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李灿明，周平，王建景，杨建勋，李辉，麻衡，刘军刚，高立福，李文钱，任继银，张鹏，
申请(专利权)人：莱芜钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]