CN108425002B - 一种12Cr2Mo1热轧容器钢板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种12Cr2Mo1热轧容器钢板的制备方法，属于冶金材料技术领域。本发明所述制备方法为：对热轧后的钢板升温至900‑940℃，保温30‑50min，进行一次保温处理；一次保温处理后降温至670‑730℃，保温20‑30min，进行二次保温处理，二次保温处理后降至室温。本发明所述的连续热处理方法生产效率高。

Description

一种12Cr2Mo1热轧容器钢板的制备方法
技术领域
本发明涉及一种12Cr2Mo1热轧容器钢板的制备方法，属于冶金材料技术领域。
背景技术
随着石油、化工等行业的迅速发展，对12Cr2Mo1热轧容器钢提出了更高的要求。12Cr2Mo1热轧容器钢在中高温(375-595℃)具有良好的组织和性能稳定性。目前，12Cr2Mo1热轧容器钢板的热处理工艺是正火+回火，但是，该方法的生产效率较低。
发明内容
本发明通过采用连续热处理方法，解决了上述问题。
本发明提供了一种12Cr2Mo1热轧容器钢板的制备方法，所述制备方法为：
对热轧后的钢板升温至900-940℃，保温30-50min，进行一次保温处理；一次保温处理后降温至670-730℃，保温20-30min，进行二次保温处理，二次保温处理后降至室温。
本发明优选为所述制备方法包括如下步骤：
①按设计的成分冶炼钢水并连铸成220-320mm厚的板坯，其成分按重量百分比为：C 0.12％、Si 0.15％、Mn 0.4-0.6％、Cr 2.18％、Mo 1％、Ti 0.03％、P≤0.01％、S≤0.003％、Sn≤0.008％、As≤0.01％、Sb≤0.003％、Pb≤0.01％、N≤0.006％、Fe余量；
②将步骤①所得产品加热至1200℃，保温1-2h，出炉后利用高压水除磷，再进行两阶段控制轧制，得到12-48mm厚的钢板；
③将步骤②所得产品进行一道次平整，热轧后利用水冷至550-600℃，冷速为20-30℃/s，再空冷至室温；
④将步骤③所得产品升温至900-940℃，保温30-50min，进行一次保温处理，一次保温处理后降温至670-730℃，保温20-30min，进行二次保温处理，二次保温处理后降至室温。
本发明优选为所述两阶段控制轧制为：
粗轧的开轧温度为1000-1100℃，终轧温度为980-1040℃，轧制为3-6道次，总压下率为57-77％；
精轧的开轧温度为880-920℃，终轧温度为820-850℃，轧制为3-5道次，总压下率为63-76％。
12Cr2Mo1热轧容器钢板的现有热处理方法为：正火(NS)+回火(TS)处理，工艺如图1所示。
本发明所述12Cr2Mo1热轧容器钢板的连续热处理方法为：包括加热段(HS段)、一次保温段(1SS段)、一次空冷段(1AC段)、二次保温段(2TS段)、二次冷却段(2AC)，工艺如图2所示。
本发明所述热轧钢板经过加热、一次保温和一次空冷后，微合金化合物充分固溶后弥散析出，在二次保温(2TS段)过程中，促进了碳的扩散，有利于碳化物在晶内和晶界的析出，提高了钢的强度和韧性。
与现有的正火+回火工艺相比，本发明的优点在于：
①本发明所述的连续热处理方法生产效率高；
②本发明在670-730℃二次保温过程中，由于有足够的形核时间，可充分促进钢中M23C6碳化物的形核和弥散析出，提高了钢的抗拉强度和裂纹扩展阻力，进而也提高了钢的韧性。
附图说明
本发明附图5幅，
图1为12Cr2Mo1热轧容器钢板现有热处理方法的温度-时间曲线图；
图2为本发明所述12Cr2Mo1热轧容器钢板连续热处理方法的温度-时间曲线图；
图3为本发明实施例1所述12Cr2Mo1热轧容器钢板连续热处理后的微观组织图；
图4为本发明实施例2所述12Cr2Mo1热轧容器钢板连续热处理后的微观组织图；
图5为本发明实施例3所述12Cr2Mo1热轧容器钢板连续热处理后的微观组织图。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
采用FEI Quanta 600型扫描电子显微镜观察下述实施例所述12Cr2Mo1热轧容器钢板连续热处理后的组织；
下述室温拉伸试样按GB/T228-2002制成矩形截面标准拉伸试样，室温拉伸在CMT5105-SANS微机控制电子万能实验机上进行；
下述冲击实验在落锤冲击实验机上进行。
实施例1
一种12Cr2Mo1热轧容器钢板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
①按设计的成分冶炼钢水并连铸成220mm厚的板坯，其成分按重量百分比为：C0.12％、Si 0.15％、Mn 0.4-0.6％、Cr 2.18％、Mo 1％、Ti 0.03％、P≤0.01％、S≤0.003％、Sn≤0.008％、As≤0.01％、Sb≤0.003％、Pb≤0.01％、N≤0.006％、Fe余量；
②将步骤①所得产品加热至1200℃，保温1h，出炉后利用高压水除磷，再进行两阶段控制轧制，其中，粗轧的开轧温度为1100℃，终轧温度为1040℃，轧制为6道次，总压下率为76.82％；精轧的开轧温度为920℃，终轧温度为850℃，轧制为5道次，总压下率为76％，得到12mm厚的钢板；
③将步骤②所得产品进行一道次平整，热轧后利用水冷至600℃，冷速为30℃/s，再空冷至室温；
④将步骤③所得产品升温至900℃，保温30min，进行一次保温处理，一次保温处理后降温至670℃，保温20min，进行二次保温处理，二次保温处理后降至室温；
其金相组织如图3所示，为均匀分布的贝氏体铁素体，并带有少量的马奥岛；
其性能检测结果为：室温屈服强度420MPa，抗拉强度625MPa，断后伸长率23.3％，室温冲击功255J。
实施例2
一种12Cr2Mo1热轧容器钢板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
①按设计的成分冶炼钢水并连铸成260mm厚的板坯，其成分按重量百分比为：C0.12％、Si 0.15％、Mn 0.4-0.6％、Cr 2.18％、Mo 1％、Ti 0.03％、P≤0.01％、S≤0.003％、Sn≤0.008％、As≤0.01％、Sb≤0.003％、Pb≤0.01％、N≤0.006％、Fe余量；
②将步骤①所得产品加热至1200℃，保温1.5h，出炉后利用高压水除磷，再进行两阶段控制轧制，其中，粗轧的开轧温度为1050℃，终轧温度为1000℃，轧制为4道次，总压下率为68.85％；精轧的开轧温度为900℃，终轧温度为830℃，轧制为4道次，总压下率为63.75％，得到30mm厚的钢板；
③将步骤②所得产品进行一道次平整，热轧后利用水冷至600℃，冷速为25℃/s，再空冷至室温；
④将步骤③所得产品升温至920℃，保温45min，进行一次保温处理，一次保温处理后降温至700℃，保温20min，进行二次保温处理，二次保温处理后降至室温；
其金相组织如图4所示，为均匀分布的贝氏体铁素体，并带有少量的马奥岛；
其性能检测结果为：室温屈服强度421MPa，抗拉强度565MPa，断后伸长率21.2％，室温冲击功188J。
实施例3
一种12Cr2Mo1热轧容器钢板的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
①按设计的成分冶炼钢水并连铸成320mm厚的板坯，其成分按重量百分比为：C0.12％、Si 0.15％、Mn 0.4-0.6％、Cr 2.18％、Mo 1％、Ti 0.03％、P≤0.01％、S≤0.003％、Sn≤0.008％、As≤0.01％、Sb≤0.003％、Pb≤0.01％、N≤0.006％、Fe余量；
②将步骤①所得产品加热至1200℃，保温2h，出炉后利用高压水除磷，再进行两阶段控制轧制，其中，粗轧的开轧温度为1000℃，终轧温度为980℃，轧制为3道次，总压下率为57.82％；精轧的开轧温度为880℃，终轧温度为820℃，轧制为3道次，总压下率为64.44％，得到48mm厚的钢板；
③将步骤②所得产品进行一道次平整，热轧后利用水冷至550℃，冷速为20℃/s，再空冷至室温；
④将步骤③所得产品升温至940℃，保温50min，进行一次保温处理，一次保温处理后降温至730℃，保温30min，进行二次保温处理，二次保温处理后降至室温；
其金相组织如图5所示，为均匀分布的贝氏体铁素体，并带有少量的马奥岛；
其性能检测结果为：室温屈服强度400MPa，抗拉强度503MPa，断后伸长率20.2％，室温冲击功125J。

Claims (1)

1.一种12Cr2Mo1热轧容器钢板的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：
①按设计的成分冶炼钢水并连铸成220-320mm厚的板坯，其成分按重量百分比为：C0.12％、Si 0.15％、Mn 0.4-0.6％、Cr 2.18％、Mo 1％、Ti 0.03％、P≤0.01％、S≤0.003％、Sn≤0.008％、As≤0.01％、Sb≤0.003％、Pb≤0.01％、N≤0.006％、Fe余量；
②将步骤①所得产品加热至1200℃，保温1-2h，出炉后利用高压水除磷，再进行两阶段控制轧制，得到12-48mm厚的钢板；
所述两阶段控制轧制为：
粗轧的开轧温度为1000-1100℃，终轧温度为980-1040℃，轧制为3-6道次，总压下率为57-77％；
精轧的开轧温度为880-920℃，终轧温度为820-850℃，轧制为3-5道次，总压下率为63-76％；
③将步骤②所得产品进行一道次平整，热轧后利用水冷至550-600℃，冷速为20-30℃/s，再空冷至室温；
④将步骤③所得产品升温至900-940℃，保温30-50min，进行一次保温处理，一次保温处理后降温至670-730℃，保温20-30min，进行二次保温处理，二次保温处理后降至室温。
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