CN107245668A - 电渣重熔型超厚13CrMo4‑5钢板及其生产方法 - Google Patents

电渣重熔型超厚13CrMo4‑5钢板及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电渣重熔型超厚13CrMo4‑5钢板及其生产方法，钢板化学成分组成及质量百分含量为：C：0.08～0.18%，Si≤0.35%，Mn：0.40～1.00%，P≤0.025%，S≤0.010%，Mo：0.40～0.60%，Cr：0.07～1.15%，Cu≤0.30%，余量为Fe和不可避免的杂质；生产方法包括电渣重熔、加热、轧制、扩氢及热处理工序。钢板交货状态为正火+回火，探伤满足EN10160 S1E1标准要求，抗拉强度Rm≥410MPa，屈服强度Rp0.2≥235MPa，延伸率A≥19%；0℃冲击功大于54焦耳；钢板采用电渣重熔工艺，力学性能完全满足标准要求，适合制造关键设备。

Description

电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板及其生产方法。
背景技术
13CrMo4-5钢是低碳、低合金珠光体型耐热钢，由于同时加入Cr、Mo合金元素，具有优良的抗高温氧化性和热强性，该钢为制造使用温度为450～600℃的高温压力容器、加热炉管的重要材料，随着钢板厚度的增加，需保证钢板探伤及力学性能要求，钢板的生产难度越来越大，采用传统的扁平钢锭无法满足钢板的探伤及力学性能要求，电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板的开发，在目前形势下，作为高性能耐热钢，起到无法替代作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板；本发明还提供一种电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板的生产方法。本方法所得钢板质量稳定，探伤及综合性能良好，质量稳定，满足批量生产需要。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板，所述钢板化学成分组成及质量百分含量为：C：0.08～0.18%，Si≤0.35%，Mn：0.40～1.00%，P≤0.025%，S≤0.010%，Mo：0.40～0.60%，Cr：0.07～1.15%，Cu≤0.30%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述钢板厚度为240～290mm。
本发明所述钢板抗拉强度Rm≥410MPa，屈服强度Rp0.2≥235MPa，延伸率A≥19%；0℃冲击功≥54J。
本发明还提供一种电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板的生产方法，所述生产方法包括电渣重熔、加热、轧制、扩氢及热处理工序；所述热处理工序，采用正火+回火工艺，在车底炉中进行。
本发明所述电渣重熔工序，按照钢板目标化学制得连铸坯，将连铸坯制作成自耗电极，吊包温度控制在1600～1650℃，熔炼期结晶器平均熔速为1200～1400kg/h，结晶器熔炼3.0～5.0t开始抽锭，自耗电极剩余500～800kg停抽，补缩期结晶器结束熔速为10～15kg/min，制成电渣锭。
用于生产连铸坯的钢水化学成分组成及质量百分含量为：C：0.08～0.18%，Si≤0.35%，Mn：0.40～1.00%，P≤0.025%，S≤0.010%，Mo：0.40～0.60%，Cr：0.07～1.15%，Cu≤0.30%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述加热工序，电渣锭在均热炉中加热，最高加热温度1280℃，均热温度1240～1260℃。
本发明所述轧制工序，采用Ⅱ型控制轧制，Ⅱ阶段开轧温度≤930℃，终轧温度840～850℃，轧成所需厚度钢板。
本发明所述扩氢工序，轧后钢板及时装车底炉进行扩氢，钢板慢速升降温，在600～650℃保温60～70h，随炉冷却到≤200℃出炉空冷。
本发明所述热处理工序，正火温度910～930℃，保温时间2.0～3.0min/mm，出炉后及时入水槽进行加速冷却。
本发明所述热处理工序，回火温度700～730℃，保温时间1.5～2.5min/mm，回火后即可得到电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板。
本发明电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板产品标准参考EN10028-2:2009。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明方法生产的电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板交货状态为正火+回火，探伤满足EN10160 S1E1标准要求，抗拉强度Rm≥410MPa，屈服强度Rp0.2≥235MPa，延伸率A≥19%；0℃冲击功≥54J。2、本发明钢板采用电渣重熔工艺进行生产，保证了钢板良好的内部质量及探伤要求，具有高致密性、均质性及高成材率的特点，力学性能完全满足标准要求，适合制造关键设备。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板厚度为240mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.08%，Si：0.35%，Mn：1.00%，P：0.007%，S：0.003%，Cr：1.15%，Mo：0.60%，Cu：0.02%，其余为Fe和不可避免的杂质。
电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板生产方法包括电渣重熔、加热、轧制、扩氢及热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）电渣重熔工序：利用连铸工艺生产的连铸坯制作成自耗电极，采用CrMo钢专用渣系，吊包温度控制在1600℃，熔炼期结晶器平均熔速为1200kg/h，结晶器熔炼3.0t开始抽锭，自耗电极剩余550kg停抽，补缩期结晶器结束熔速为12kg/min，制成电渣锭。
（2）加热工序：电渣锭在均热炉中加热，最高加热温度1280℃，均热温度1240℃。
（3）轧制工序：采用Ⅱ型控制轧制，Ⅱ阶段开轧温度920℃，终轧温度840℃。
（4）扩氢工序：轧后钢板及时装车底炉进行扩氢，钢板慢速升温，600℃保温60h，随炉冷却到190℃出炉空冷。
（5）热处理工序：采用正火+回火工艺，在车底炉进行，正火温度910℃，保温时间2.0min/mm，出炉后及时入水槽进行加速冷却；回火温度700℃，保温时间1.5min/mm。
本实施例电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板的力学性能见表1。
实施例2
本实施例电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板厚度为267mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.12%，Si：0.26%，Mn：0.57%，P：0.006%，S：0.003%，Cr：1.00%，Mo：0.59%，Cu：0.02%，其余为Fe和不可避免的杂质。
电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板生产方法包括电渣重熔、加热、轧制、扩氢及热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）电渣重熔工序：利用连铸工艺生产的连铸坯制作成自耗电极，采用CrMo钢专用渣系，吊包温度控制在1610℃,熔炼期结晶器平均熔速为1250kg/h，结晶器熔炼3.5t开始抽锭，自耗电极剩余600kg停抽，补缩期结晶器结束熔速为10kg/min，制成电渣锭。
（2）加热工序：电渣锭在均热炉中加热，最高加热温度1280℃，均热温度1245℃。
（3）轧制工序：采用Ⅱ型控制轧制，Ⅱ阶段开轧温度910℃，终轧温度843℃。
（4）扩氢工序：轧后钢板及时装车底炉进行扩氢，钢板慢速升温，620℃保温64h，随炉冷却到180℃出炉空冷。
（5）热处理工序：采用正火+回火工艺，在车底炉进行，正火温度915℃，保温时间2.5min/mm，出炉后及时入水槽进行加速冷却；回火温度715℃，保温时间2.0min/mm。
本实施例电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板的力学性能见表1。
实施例3
本实施例电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板厚度为270mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.12%，Si：0.24%，Mn：0.56%，P：0.008%，S：0.004%，Cr：1.02%，Mo：0.51%，Cu：0.02%，其余为Fe和不可避免的杂质。
电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板生产方法包括电渣重熔、加热、轧制、扩氢及热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）电渣重熔工序：利用连铸工艺生产的连铸坯制作成自耗电极，采用CrMo钢专用渣系，吊包温度控制在1630℃，熔炼期结晶器平均熔速为1300kg/h，结晶器熔炼4.0t开始抽锭，自耗电极剩余700kg停抽，补缩期结晶器结束熔速为14kg/min，制成电渣锭。
（2）加热工序：电渣锭在均热炉中加热，最高加热温度1280℃，均热温度1250℃。
（3）轧制工序：采用Ⅱ型控制轧制，Ⅱ阶段开轧温度910℃，终轧温度845℃。
（4）扩氢工序：轧后钢板及时装车底炉进行扩氢，钢板慢速升温，630℃保温65h，随炉冷却到182℃出炉空冷。
（5）热处理工序：采用正火+回火工艺，在车底炉进行，正火温度925℃，保温时间2.5min/mm，出炉后及时入水槽进行加速冷却；回火温度725℃，保温时间2.5min/mm。
本实施例电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板的力学性能见表1。
实施例4
本实施例电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板厚度为290mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.18%，Si：0.21%，Mn：0.40%，P：0.007%，S：0.003%，Cr：0.07%，Mo：0.60%，Cu：0.02%，其余为Fe和不可避免的杂质。
电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板生产方法包括电渣重熔、加热、轧制、扩氢及热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）电渣重熔工序：利用连铸工艺生产的连铸坯制作成自耗电极，采用CrMo钢专用渣系，吊包温度控制在1650℃，熔炼期结晶器平均熔速为1400kg/h，结晶器熔炼5.0t开始抽锭，自耗电极剩余800kg停抽，补缩期结晶器结束熔速为15kg/min，制成电渣锭。
（2）加热工序：电渣锭在均热炉中加热，最高加热温度1280℃，均热温度1260℃。
（3）轧制工序：采用Ⅱ型控制轧制，Ⅱ阶段开轧温度930℃，终轧温度850℃。
（4）扩氢工序：轧后钢板及时装车底炉进行扩氢，钢板慢速升温，650℃保温70h,随炉冷却到200℃出炉空冷。
（5）热处理工序：采用正火+回火工艺，在车底炉进行，正火温度930℃，保温时间3.0min/mm，出炉后及时入水槽进行加速冷却；回火温度730℃，保温时间2.5min/mm。
本实施例电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板的力学性能见表1。
实施例5
本实施例电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板厚度为250mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.11%，Si：0.28%，Mn：0.50%，P：0.025%，S：0.010%，Cr：0.35%，Mo：0.40%，Cu：0.30%，其余为Fe和不可避免的杂质。
电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板生产方法包括电渣重熔、加热、轧制、扩氢及热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）电渣重熔工序：利用连铸工艺生产的连铸坯制作成自耗电极，采用CrMo钢专用渣系，吊包温度控制在1635℃，熔炼期结晶器平均熔速为1350kg/h，结晶器熔炼4.5t开始抽锭，自耗电极剩余500kg停抽，补缩期结晶器结束熔速为11kg/min，制成电渣锭。
（2）加热工序：电渣锭在均热炉中加热，最高加热温度1280℃，均热温度1255℃。
（3）轧制工序：采用Ⅱ型控制轧制，Ⅱ阶段开轧温度925℃，终轧温度847℃。
（4）扩氢工序：轧后钢板及时装车底炉进行扩氢，钢板慢速升温，640℃保温68h，随炉冷却到170℃出炉空冷。
（5）热处理工序：采用正火+回火工艺，在车底炉进行，正火温度927℃，保温时间2.8min/mm，出炉后及时入水槽进行加速冷却；回火温度705℃，保温时间1.9min/mm。
本实施例电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板的力学性能见表1。
表1 实施例1-4 电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板的力学性能
实验证明：本发明生产的钢板采用电渣重熔工艺，保证了钢板良好的内部质量及探伤要求，具有高致密性、均质性及高成材率的特点，力学性能完全满足标准要求，质量稳定，可实现大批量生产。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板，其特征在于，所述钢板化学成分组成及质量百分含量为：C：0.08～0.18%，Si≤0.35%，Mn：0.40～1.00%，P≤0.025%，S≤0.010%，Mo：0.40～0.60%，Cr：0.07～1.15%，Cu≤0.30%，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板，其特征在于，所述钢板厚度为240～290mm。
3.根据权利要求1所述的一种电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板，其特征在于，所述钢板抗拉强度Rm≥410MPa，屈服强度Rp0.2≥235MPa，延伸率A≥19%；0℃冲击功≥54J。
4.基于权利要求1-3任意一项所述的一种电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括电渣重熔、加热、轧制、扩氢及热处理工序；所述热处理工序，采用正火+回火工艺，在车底炉中进行。
5.根据权利要求4所述的一种电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板的生产方法，其特征在于，所述电渣重熔工序，按照钢板目标化学制得连铸坯，将连铸坯制作成自耗电极，吊包温度控制在1600～1650℃，熔炼期结晶器平均熔速为1200～1400kg/h，结晶器熔炼3.0～5.0t开始抽锭，自耗电极剩余500～800kg停抽，补缩期结晶器结束熔速为10～15kg/min，制成电渣锭。
6.根据权利要求4所述的一种电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板的生产方法，其特征在于，所述加热工序，电渣锭在均热炉中加热，最高加热温度1280℃，均热温度1240～1260℃。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板的生产方法，其特征在于，所述轧制工序，采用Ⅱ型控制轧制，Ⅱ阶段开轧温度≤930℃，终轧温度840～850℃。
8.根据权利要求4-6任意一项所述的一种电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板的生产方法，其特征在于，所述扩氢工序，轧后钢板及时装车底炉进行扩氢，钢板慢速升降温，在600～650℃保温60～70h，随炉冷却到≤200℃出炉空冷。
9.根据权利要求4-6任意一项所述的一种电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板的生产方法，其特征在于，所述热处理工序，正火温度910～930℃，保温时间2.0～3.0min/mm，出炉后及时入水槽进行加速冷却。
10.根据权利要求4-6任意一项所述的一种电渣重熔型超厚13CrMo4-5钢板的生产方法，其特征在于，所述热处理工序，回火温度700～730℃，保温时间1.5～2.5min/mm。
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