CN101805819B - 一种压力容器用厚规格钢板的调质处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压力容器用厚规格钢板的调质处理方法，它包括下述依次的步骤：I淬火将钢板加热到920℃～930℃，保温45～55分钟，再进行淬火处理。II回火处理将淬火后的钢板加热到630℃～650℃保温40～50分钟，取出钢板冷却到室温；III二次淬火将钢板加热到920℃～930℃，保温50～60分钟，将钢板进行淬火处；IV二次回火将二次淬火后的钢板在室状炉内，要求温度控制波动不大于±5℃，加热到615℃～625℃保温40～50分钟，取出自然冷却到室温。本调质处理方法处理的压力容器用强度高塑性好。

Description

一种压力容器用厚规格钢板的调质处理方法
技术领域
本发明涉及一种压力容器用钢板的调质处理方法，具体讲是提高GB19189-2003压力容器用厚规格钢板(30～60mm)强度与塑性的调质处理方法。
背景技术
申请人为了研制一种压力容器用调质高强钢板，该钢板主要用于大型原油储罐关键金属材料。这种钢板经淬火+高温回火后抗拉强度Rm达到610～730Mpa，延伸率A≥17％。在实际试制过程中，部分厚规格钢板(≥30mm)调质处理后强度达不到610Mpa。为此，需要一种热处理工艺方法，使钢板强度达到GB19189-2003标准中、下限要求，同时延伸率也满足GB19189-2003标准要求。
发明内容
为了克服现有压力容器用钢的调质处理方法的上述不足，本发明提供一种强度高塑性好的压力容器用钢的调质处理方法。
由于压力容器用钢即GB19189-2003钢对焊接性能要求较严，故提高C、Mn等提高强度的元素均会降低焊接性能。另钢板已采用控轧控冷工艺，故重点解决方案是通过调整热处理工艺制度来提高钢板的强塑性。一般讲，提高强度的同时，延伸率会有所下降。故热处理工艺制度要保证大幅提高强度的同时而略损失延伸率或者不降低延伸率。淬火温度的提高或者保温时间的延长均会促进奥氏体组织的均匀化，但是提高加热温度，可能会促使晶粒长大，从而使强度及延伸率均恶化。而适当延长保温时间，可以强化奥氏体化程度而避免使晶粒度粗化。降低回火温度及缩短保温时间可以提高强度，但如果温度控制不当，回火组织会不均匀，造成综合性能不佳。为此，要权衡淬火温度、回火温度、及淬火、回火保温时间对钢材综合性能的影响。制订较为科学的热处理工艺制度，确保组织细化、均匀，提高钢板强塑性能。
故采用淬火温度保持不变，保温时间适当延长，从加热炉出炉后要快速进行水淬操作，适当降低辊速，提高水比，提高钢板的淬火效果，同时，采用能够精确控制回火温度的室状炉进行回火处理，回火温度适当降低，保温时间保持不变，从而提高强度，同时又不会大幅降低延伸率。
本发明的构思是对有GB19189-2003压力容器用强度低的厚规格钢板采用两次调质处理。
本压力容器用钢的调质处理方法包括下述依次的步骤：
I淬火
将钢板在加热炉内加热到920℃～930℃，保温45～55分钟，将钢板在淬火机内进行淬火处理。辊速为0.18±0.01m/s，水比为1.85±0.02。
II回火处理
将淬火后的钢板在加热炉内将钢板加热到630℃～650℃保温40～50分钟，取出钢板在空气中自然冷却到室温。
III二次淬火
将钢板在加热炉内将钢板加热到920℃～930℃，保温50～60分钟，将钢板在淬火机内进行淬火处理。辊速为0.12±0.01m/s，水比为2.05±0.02。
IV二次回火
将二次淬火后的钢板在室状炉内，要求温度控制波动不大于±5℃，加热到615℃～625℃保温40～50分钟，取出钢坯在空气中自然冷却到室温。
V拉伸检验
对二次调质后的钢板进行拉伸、冲击检验。
本压力容器用钢的调质处理方法，经过两次调质处理，可将GB19189压力容器用钢钢板的抗拉强度Rm提高到630～650Mpa，延伸率A提高到20～23％，满足大型原油储罐用钢板的使用要求。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本压力容器用钢的调质处理方法的具体实施方式，但本压力容器用钢的调质处理方法的具体实施方式不局限于下述的实施例。
实施例
压力容器用钢为GB19189-2003钢的热轧钢板，钢板长6000mm，宽2400mm，厚40mm。其化学成分的质量百分配比见表1
表1
  C   Si   Mn   P   S   Ni   V   Ti   AL
  0.07～0.11   0.25～0.40   1.20～1.60   ≤0.010   ≤0.005   0.15～0.40   0.02～0.06   0.01～0.03   0.01～0.03
其余为Fe与不可避免的杂质。
本压力容器用钢的调质处理方法的实施例为下述依次的步骤：
I淬火
将40mm厚钢板在加热炉内加热到920℃～930℃，保温50分钟，将钢板在淬火机内进行淬火处理。辊速为0.18m/s，水比为1.85。
II回火处理
将淬火后的钢板在加热炉内将钢板加热到640±5℃，保温45分钟，取出钢板在空气中自然冷却到室温。
对一次调质后的钢板进行拉伸检验。抗拉强度为600Mpa，采取二次调质处理。
III二次淬火
将钢板在加热炉内将钢板加热到920℃～930℃，保温55分钟，将钢板在淬火机内进行淬火处理。辊速为0.12m/s，水比为2.05。
IV二次回火
将二次淬火后的钢板在室状炉内(温度控制较为精确)加热到620±5℃保温45分钟，取出钢坯在空气中自然冷却到室温。
V拉伸检验
对二次调质后的钢板进行拉伸检验，钢板抗拉强度Rm为645Mpa，延伸率A为22％。

Claims (2)

1.一种压力容器用厚规格钢板的调质处理方法，它是GB19189-2003热轧钢板的调质处理方法，它包括下述依次的步骤：
I淬火
将钢板在加热炉内加热到920℃～930℃，保温45～55分钟，将钢板在淬火机内进行淬火处理；辊速为0.18±0.01m/s，水比为1.85±0.02；
II回火处理
将淬火后的钢板在加热炉内加热到630℃～650℃保温40～50分钟，取出钢板在空气中自然冷却到室温；
III二次淬火
将钢板在加热炉内加热到920℃～930℃，保温50～60分钟，将钢板在淬火机内进行淬火处理；辊速为0.12±0.01m/s，水比为2.05±0.02；
IV二次回火
将二次淬火后的钢板在室状炉内，要求温度控制波动不大于±5℃，加热到615℃～625℃保温40～50分钟，取出钢板在空气中自然冷却到室温。
2.根据权利要求1所述的压力容器用厚规格钢板的调质处理方法，其特征是：在步骤IV二次回火后，对二次调质后的钢板进行拉伸、冲击检验。
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