CN108728748A - 一种低磷SA542TypeDCL4a钢板及生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低磷SA542TypeDCL4a钢板及生产方法，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.10‑0.15%，Si≤0.1%，Mn：0.40‑0.53%，Cr：2.1‑2.4%，Mo：0.9‑1.1%，V：0.30‑0.35%，S≤0.005%，P≤0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质元素；所述生产方法包括炼钢、加热轧制及热处理工序。本发明钢板P≤0.005%，探伤符合NB/T47013.3Ⅰ级；钢板经高温长时模焊处理后屈服强度415‑620MPa，抗拉强度590‑760MPa，延伸率≥18%，断面收缩率≥45%，‑30℃冲击值≥60J，能够满足用户要求。

Description

一种低磷SA542TypeDCL4a钢板及生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种低磷SA542TypeDCL4a钢板及生产方法。
背景技术
SA387Gr22CL2钢板是目前世界上广泛使用的热强耐热钢和抗氢用钢，具有良好的高温力学性能、抗高温氧化性能、抗腐蚀性能、良好的韧性和可焊性。但随着使用条件越来越苛刻，在有些设备的使用上SA387Gr22CL2已无法满足需求。添加V的改进型SA542TypeDCL4a是国际上新近发展起来的高温高压反应器材料，在强度、抗氢性能、抗回火脆化能力、抗氢致剥离能力等方面都较SA387Gr22CL2钢有明显提高。SA542TypeDCL4a钢板的订货量逐渐增加，对其性能和质量要求也逐渐增加，为了满足用户对SA542TypeDCL4a钢板性能及质量要求，急需开发研制性能优良的低磷SA542TypeDCL4a钢板。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低磷SA542TypeDCL4a钢板；同时本发明还提供了一种低磷SA542TypeDCL4a钢板的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种低磷SA542TypeDCL4a钢板，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.10-0.15%，Si≤0.1%，Mn：0.40-0.53%，Cr：2.1-2.4%，Mo：0.9-1.1%，V：0.30-0.35%，S≤0.005%，P≤0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质元素。
本发明所述钢板经高温长时模焊处理后屈服强度415-620MPa，抗拉强度590-760MPa，延伸率≥18%，断面收缩率≥45%，-30℃冲击值≥60J。
本发明所述钢板探伤符合NB/T47013.3Ⅰ级。
本发明还提供了一种低磷SA542TypeDCL4a钢板的生产方法，所述生产方法包括炼钢、加热轧制及热处理工序；所述热处理工序，采用正火+回火工艺。
本发明所述炼钢工序，采用电弧炉+精炼炉+模铸工艺炼钢炼钢并制备钢锭，为保证钢液中P含量，控制电弧炉出钢后钢液中P≤0.004%，控制精炼炉脱P结束后P≤0.002%；为保证钢板探伤合格率，钢液保持抽真空时间≥20min，抽真空后静置时间≥10min。
本发明所述加热轧制工序，钢锭在均热炉中加热保温，加热温度1230-1280℃，保温3-4h，开坯后将钢坯转缓冷坑进行预热退火，预热退火温度为630-650℃，保温24-26h；退火结束后钢坯带温清理并装连续炉热轧直接成材，加热轧制温度为1230-1280℃，保温2-3h，轧后堆垛处理，300-350℃堆垛，堆垛时间72-75h，拆垛温度50-100℃。。
本发明所述热处理工序，轧制后钢板经两次正火后加速冷却，一次正火温度为940-960℃，保温200-250min，淬火机内摇摆40-50min，冷却至室温，二次正火温度为930-950℃，保温200-250min，淬火机内摇摆40-50min，冷却至室温。
本发明所述热处理工序，冷却后钢板经回火处理制得成品钢板，回火温度为690-710℃，在炉时间460-490min，出炉空冷。。
本发明低磷SA542TypeDCL4a钢板产品标准参考ASME；产品检测方法标准参考SA-370；钢板模焊标准参考API934；钢板探伤标准参考NB/T47013.3。
本发明低磷SA542TypeDCL4a钢板模焊处理工艺为：最小模焊：705℃，保温8h，最大模焊705℃，保温26h。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明低磷SA542TypeDCL4a钢板P含量控制较低，P≤0.005%。2、本发明生产钢板探伤符合NB/T47013.3Ⅰ级。3、本发明生产钢板经高温长时模焊处理后屈服强度415-620MPa，抗拉强度590-760MPa，延伸率≥18%，断面收缩率≥45%，-30℃冲击值≥60J。
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
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.15%，Si：0.1%，Mn：0.53%，Cr：2.4%，Mo：1.1%，V：0.35%，S：0.005%，P：0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质元素。
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板生产方法包括炼钢、加热轧制及热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢：采用电弧炉+精炼炉+模铸生产工艺炼钢并制备钢锭，控制电弧炉出钢后钢液中P：0.004%，控制精炼炉脱P结束后P：0.002%；钢液保持抽真空时间20min，抽真空后静置时间10min；
（2）加热轧制：钢锭在均热炉中加热保温，加热温度1280℃，保温3h，开坯后将钢坯转缓冷坑进行预热退火，预热退火温度为650℃，保温24h；退火结束后钢坯带温清理并装连续炉热轧直接成材，加热轧制温度为1280℃，保温2h，轧后堆垛处理,350℃堆垛，堆垛72h，拆垛温度100℃；
（3）热处理：轧制后钢板经两次正火后加速冷却，一次正火温度为960℃，保温200min，淬火机内摇摆50min，冷却至室温；二次正火温度为950℃，保温200min，淬火机内摇摆50min，冷却至室温；冷却后钢板经回火处理制得成品钢板，回火温度为710℃，在炉时间460min，出炉空冷。
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板探伤符合NB/T47013.3Ⅰ级。
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板性能指标见表1、表2。
实施例2
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.10%，Si：0.08%，Mn：0.40%，Cr：2.1%，Mo：0.9%，V：0.30%，S：0.004%，P：0.003%，余量为Fe和不可避免的杂质元素。
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板生产方法包括炼钢、加热轧制及热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢：采用电弧炉+精炼炉+模铸生产工艺炼钢并制备钢锭，控制电弧炉出钢后钢液中P：0.003%，控制精炼炉脱P结束后P：0.002%；钢液保持抽真空时间22min，抽真空后静置时间12min；
（2）加热轧制：钢锭在均热炉中加热保温，加热温度1230℃，保温4h，开坯后将钢坯转缓冷坑进行预热退火，预热退火温度为630℃，保温26h；退火结束后钢坯带温清理并装连续炉热轧直接成材，加热轧制温度为1230℃，保温3h，轧后堆垛处理，堆垛温度300℃，堆垛75h，拆垛温度50℃；
（3）热处理：轧制后钢板经两次正火后加速冷却，一次正火温度为940℃，保温250min，淬火机内摇摆40min，冷却至室温；二次正火温度为930℃，保温250min，淬火机内摇摆40min，冷却至室温；冷却后钢板经回火处理制得成品钢板，回火温度为690℃，在炉时间490min，出炉空冷。
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板探伤符合NB/T47013.3 Ⅰ级。
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板性能指标见表1、表2。
实施例3
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.13%，Si：0.07%，Mn：0.52%，Cr：2.3%，Mo：0.99%，V：0.32%，S：0.005%，P：0.004%，余量为Fe和不可避免的杂质元素。
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板生产方法包括炼钢、加热轧制及热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢：采用电弧炉+精炼炉+模铸生产工艺炼钢并制备钢锭，控制电弧炉出钢后钢液中P：0.004%，控制精炼炉脱P结束后P：0.001%；钢液保持抽真空时间23min，抽真空后静置时间13min；
（2）加热轧制：钢锭在均热炉中加热保温，加热温度1250℃，保温3.3h，开坯后将钢坯转缓冷坑进行预热退火，预热退火温度为630℃，保温25h；退火结束后钢坯带温清理并装连续炉热轧直接成材，加热轧制温度为1250℃保温2.2h，轧后堆垛处理，堆垛温度330℃，堆垛73h，拆垛温度75℃；
（3）热处理：轧制后钢板经两次正火后加速冷却，一次正火温度为945℃，保温220min，淬火机内摇摆45min，冷却至室温；二次正火温度为940℃，保温230min，淬火机内摇摆47min，冷却至室温；冷却后钢板经回火处理制得成品钢板，回火温度为690℃，在炉时间485min，出炉空冷。
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板探伤符合NB/T47013.3 Ⅰ级。
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板性能指标见表1、表2。
实施例4
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.12%，Si：0.06%，Mn：0.49%，Cr：2.4%，Mo：0.98%，V：0.31%，S：0.004%，P：0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质元素。
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板生产方法包括炼钢、加热轧制及热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢：采用电弧炉+精炼炉+模铸生产工艺炼钢并制备钢锭，控制电弧炉出钢后钢液中P：0.003%，控制精炼炉脱P结束后P：0.001%；钢液保持抽真空时间21min，抽真空后静置时间11min；
（2）加热轧制：钢锭在均热炉中加热保温，加热温度1270℃，保温3.6h，开坯后将钢坯转缓冷坑进行预热退火，预热退火温度为640℃，保温26h；退火结束后钢坯带温清理并装连续炉热轧直接成材，加热轧制温度为1250℃，保温2.8h，轧后堆垛处理，堆垛温度340℃，堆垛73h，拆垛温度70℃；
（3）热处理：轧制后钢板经两次正火后加速冷却，一次正火温度为955℃，保温210min，淬火机内摇摆46min，冷却至室温；二次正火温度为945℃，保温230min，淬火机内摇摆46min，冷却至室温；冷却后钢板经回火处理制得成品钢板，回火温度为705℃，在炉时间485min，出炉空冷。
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板探伤符合NB/T47013.3 Ⅰ级。
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板性能指标见表1、表2。
实施例5
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.14%，Si：0.09%，Mn：0.52%，Cr：2.25%，Mo：1.01%，V：0.33%，S：0.003%，P：0.004%，余量为Fe和不可避免的杂质元素。
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板生产方法包括炼钢、加热轧制及热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢：采用电弧炉+精炼炉+模铸生产工艺炼钢并制备钢锭，控制电弧炉出钢后钢液中P：0.004%，控制精炼炉脱P结束后P：0.001%；钢液保持抽真空时间20min，抽真空后静置时间13min；
（2）加热轧制：钢锭在均热炉中加热保温，加热温度1260℃，保温3.6h，开坯后将钢坯转缓冷坑进行预热退火，预热退火温度为640℃，保温24h；退火结束后钢坯带温清理并装连续炉热轧直接成材，加热轧制温度为1240℃，保温2.4h，轧后堆垛处理，堆垛温度320℃，堆垛73h，拆垛温度60℃；
（3）热处理：轧制后钢板经两次正火后加速冷却，一次正火温度为945℃，保温240min，淬火机内摇摆43min，冷却至室温；二次正火温度为930℃，保温240min，淬火机内摇摆46min，冷却至室温；冷却后钢板经回火处理制得成品钢板，回火温度为695℃，在炉时间475min，出炉空冷。
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板探伤符合NB/T47013.3 Ⅰ级。
本实施例低磷SA542TypeDCL4a钢板性能指标见表1、表2。
表1 实施例1-5 SA542TypeDCL4a钢板拉伸性能
表2 实施例1-5 SA542TypeDCL4a钢板-30℃冲击性能
注①：最大模焊工艺：705℃，保温26h；最小模焊工艺：705℃，保温8h。
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 (8)

1.一种低磷SA542TypeDCL4a钢板，其特征在于，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.10-0.15%，Si≤0.1%，Mn：0.40-0.53%，Cr：2.1-2.4%，Mo：0.9-1.1%，V：0.30-0.35%，S≤0.005%，P≤0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质元素。
2.根据权利要求1所述的一种低磷SA542TypeDCL4a钢板，其特征在于，所述钢板经高温长时模焊处理后屈服强度415-620MPa，抗拉强度590-760MPa，延伸率≥18%，断面收缩率≥45%，-30℃冲击值≥60J。
3.根据权利要求1所述的一种低磷SA542TypeDCL4a钢板，其特征在于，所述钢板探伤符合NB/T47013.3Ⅰ级。
4.基于权利要求1-3任意一项所述的一种低磷SA542TypeDCL4a钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括炼钢、加热轧制及热处理工序；所述热处理工序，采用正火+回火工艺。
5.根据权利要求4所述的一种低磷SA542TypeDCL4a钢板的生产方法，其特征在于，所述炼钢工序，采用电弧炉+精炼炉+模铸生产工艺炼钢并制备钢锭，控制电弧炉出钢后钢液中P≤0.004%，控制精炼炉脱P结束后P≤0.002%；钢液保持抽真空时间≥20min，抽真空后静置时间≥10min。
6.根据权利要求4所述的一种低磷SA542TypeDCL4a钢板的生产方法，其特征在于，所述加热轧制工序，钢锭在均热炉中加热保温，加热温度1230-1280℃，保温3-4h，开坯后将钢坯转缓冷坑进行预热退火，预热退火温度为630-650℃，保温24-26h；退火结束后钢坯带温清理并装连续炉热轧直接成材，加热轧制温度为1230-1280℃，保温2-3h，轧后堆垛处理，堆垛温度300-350℃，堆垛72-75h，拆垛温度50-100℃。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种低磷SA542TypeDCL4a钢板的生产方法，其特征在于，所述热处理工序，轧制后钢板经两次正火后加速冷却，一次正火温度为940-960℃，保温200-250min，淬火机内摇摆40-50min，冷却至室温，二次正火温度为930-950℃，保温200-250min，淬火机内摇摆40-50min，冷却至室温。
8.根据权利要求4-6任意一项所述的一种低磷SA542TypeDCL4a钢板的生产方法，其特征在于，所述热处理工序，冷却后钢板经回火处理制得成品钢板，回火温度为690-710℃，在炉时间460-490min，出炉空冷。
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