CN102409254B - 一种压力容器用钢板的热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种压力容器用钢板的热处理方法,它包括下述依次的步骤:I钢板成分的重量百分比为:C:0.09~0.11、Si:0.20~0.35、Mn:1.40~1.55、P:≤0.015、S≤0.004、Ni:0.20~0.40、Cr:0.05~0.10、Mo:0.12~0.15、V:0.04~0.06、Ti:0.010~0.025、Nb:0.020~0.040;II钢板加热方法加热910~960℃,保温1.5~2.5Min/mm;III钢板出炉至淬火机时间钢板出炉被托出为30~50秒,辊速为0.40~1.0m/s,从出炉至淬火时间120~180秒;IV淬火参数上水量高压80~200m3/h,下水量高压120~300m3/h,水比为1.3~2.0;V钢板回火回火630~660℃,保温50~70分钟。本发明的热处理的钢板头部和尾部力学性能均匀,均为贝氏体。
Description
技术领域
一种压力容器用钢板的热处理方法。
背景技术
厚度≥20mm、长度≥13000mm以上压力容器用钢板的热处理方法是钢在室状炉淬火时,采用930℃淬火,650℃回火工艺后,钢板头部与尾部抗拉强度相差70~100MPa,为了解决钢板头尾力学性能均匀性,进行了各种室状炉热处理工艺研究。
发明内容
为了克服现有压力容器用钢板的热处理方法的上述不足,本发明提供一种压力容器用钢板的热处理方法,用本方法热处理的钢板头部和尾部力学性能均匀,钢板头部和尾部性能波动在0~20MPa,组织均匀、稳定,均为贝氏体。
本发明主要是解决厚度20mm-40mm、长度13000-15000mm压力容器用钢在室状炉淬火+回火后,钢板头尾性能波动大的问题。
本压力容器用钢板的热处理方法包括下述依次的步骤:
I 适用的钢板的成分的重量百分比为:C:0.09~0.11、Si:0.20~0.35、Mn:1.40~1.55、P:≤0.015、S≤0.004、Ni:0.20~0.40、Cr:0.05~0.10、Mo:0.12~0.15、V:0.04~0.06、Ti:0.010~0.025、Nb:0.020~0.040;其余为Fe与不可避免的杂质。
II 钢板加热方法
该钢种Ac3为875℃-885(亚共板钢的奥氏体化温度线),淬火加热奥氏体化温度为910℃-920℃,考虑到该钢种加Nb为0.020~0.040%,实际加热温度可以在910~960℃。保温时间按1.5~2.5Min/mm。
III钢板出炉至淬火机时间
由于钢板长达13000mm以上,为了减小钢板头部和尾部的散热量,钢板出炉时间要求尽量短,钢板出炉被托出时间要求在30~50秒。钢板从加热炉被托出送至辊道后,为了最大限度降低热量损失,要求尽量提高辊道速度,快速送钢板至淬火机,辊速为0.40~1.0m/s。从出炉至淬火时间要求在120~180秒。
IV淬火参数
上水量高压80~200m3/h,下水量高压120~300m3/h,水比为1.3~2.0,钢板头部淬火温度比尾部淬火温度高0~40℃。
V钢板回火
为了获得良好的综合力学性能,该钢种经淬火后,采用高温回火工艺,根据淬火工艺的不同,回火加热温度为630~660℃,保温时间为50~70分钟。
生产企业还要进行性能检测。
钢板淬火+回火后,从钢板的头部、尾部各取拉伸、金相组织进行检测。
本压力容器用钢板的热处理方法通过提高加热温度,通过大幅缩短钢板出炉至淬火时间,确保钢板头部、尾部在淬火时具有相近的淬火温度,获得相同的组织,最终钢板的头部、尾部力学性能均匀,钢板头部与尾部抗拉强度相差0~20Mpa,组织均匀、稳定,均为贝氏体。解决了厚度20mm-40mm、长度13000-15000mm压力容器用钢在室状炉淬火+回火后,钢板头尾性能波动大的技术难题。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式,但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。
实施例一
本实施例的压力容器用钢板的厚度32mm,宽度2400mm,长度14500mm。
本实施例的热处理方法包括下述依次的步骤:
I 本实施例的钢板的成分的重量百分比为:
C:0.10、Si:0.25、Mn:1.50、P:0.008、S:0.003、Ni:0.30、Cr:0.07、Mo:0.15、V:0.05、Ti:0.020、Nb:0.025;其余为Fe与不可避免的杂质。
II 钢板加热方法
该钢种加热温度为960℃,保温时间2.0Min/mm。
III钢板出炉至淬火机时间
运输钢板辊道辊速为1.0m/s,从出炉至淬火机时间共为120秒。
IV淬火参数
上水量高压200m3/h,下水量高压300m3/h,水比为1.5。钢板头部淬火温度为860℃,尾部淬火温度为830℃(测温枪测温)。
V钢板回火
回火加热温度为640℃,保温时间为50分钟。
VI性能检测
从钢板的头部、尾部各取拉伸、金相组织进行检测。
实施例二
本实施例的压力容器用钢板的厚度21.5mm,宽度2400mm,长度15000mm。
本实施例的热处理方法包括下述依次的步骤:
I 本实施例的钢板的成分的重量百分比为:
C:0.09、Si:0.25、Mn:1.52、P:0.008、S:0.002、Ni:0.31、Cr:0.07、Mo:0.15、V:0.05、Ti:0.015、Nb:0.020;其余为Fe与不可避免的杂质。
II 钢板加热方法
该钢种AC3为960℃,保温时间2.0Min/mm。
III钢板出炉至淬火机时间
运输钢板辊道辊速为1.0m/s,从出炉至淬火机时间共为115秒。
IV淬火参数
上水量高压160m3/h,下水量高压240m3/h,水比为1.5。钢板头部淬火温度为855℃,尾部淬火温度为835℃(测温枪测温)。
V钢板回火
回火加热温度为630℃,保温时间为50分钟。
VI性能检测
从钢板的头部、尾部各取拉伸、金相组织进行检测。
上述两个实施例的性能检测结果见表1。
表1
实施例 | 厚度/mm | 状态 | Rel/MPa | Rm/MPa | A/% |
实施例1-头 | 32 | 回火 | 658 | 710 | 21.0 |
实施例1-尾 | 32 | 回火 | 645 | 700 | 19.0 |
实施例2-头 | 21.5 | 回火 | 610 | 660 | 19.0 |
实施例2-尾 | 21.5 | 回火 | 620 | 665 | 19.0 |
钢板经淬火、回火后,钢板头部和尾部力学性能均匀,钢板头部和尾部性能波动在0~20MPa,组织均匀、稳定,均为贝氏体。
Claims (1)
1. 一种压力容器用钢板的热处理方法,所述的压力容器用钢板的厚度为20mm—40 mm、长度13000—15000mm,它包括下述依次的步骤:
Ⅰ 适用的钢板的成分的重量百分比为:
C:0.09~0.11、 Si:0.20~0.35、 Mn:1.40~1.55、 P:≤0.015、
S≤0.004、 Ni: 0.20~0.40、 Cr: 0.05~0.10、
Mo:0.12~0.15、 V: 0.04~0.06、 Ti:0.010~0.025、
Nb:0.020~0.040; 其余为Fe与不可避免的杂质;
Ⅱ 钢板加热方法
加热温度在910~960℃,保温时间按1.5~2.5Min/mm;
Ⅲ 钢板出炉至淬火机时间
钢板出炉被托出时间要求在30~50秒,钢板从加热炉被托出送至辊道后,辊速为0.40~1.0m/s,从出炉至淬火时间要求在120~180秒;
Ⅳ 淬火参数
上水量高压80~200m3/h,下水量高压120~300 m3/h,水比为1.3~2.0,钢板头部淬火温度比尾部淬火温度高0~40℃;
Ⅴ 钢板回火
回火加热温度为630~660℃,保温时间为50~70分钟。
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