CN109112400A - 一种容器用耐热12Cr1MoVR钢板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种容器用耐热12Cr1MoVR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：0.11～0.13%，Si：0.25～0.35%，Mn：0.45～0.60%，P≤0.010%，S≤0.005%，Cr：0.95～1.10%，Mo：0.25～0.35%，V：0.15～0.25%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述生产方法包括炼钢、连铸、轧制、缓冷、热处理工序。本发明通过对成分进行优化及精确控制，并进行V微合金化，生产的钢板性能优于标准要求，钢板致密度高，内部质量良好，整板力学性能稳定，完全满足压力容器用耐热钢板的要求，适合压力容器的制造使用。

Description

一种容器用耐热12Cr1MoVR钢板及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种容器用耐热12Cr1MoVR钢板及其生产方法。
背景技术
12Cr1MoVR是低合金型容器用耐热耐热钢，由于12Cr1MoVR一般含有少量的钒、钼、铬等合金元素，该钢具有较好的热强性及持久塑性性能，主要应用于锅炉、汽轮机和燃气轮机等设备。
目前由于设备制造厂设计时对钢板的性能要求越来越高，为满足设备制造的需求，需对钢板的生产提出较高要求。传统的钢板只要满足GB/T713-2014标准，冲击温度满足20℃要求，但是，随着设计需求的提高，对钢板的强度指标及冲击指标均提高，其中强度指标提高大于20MPa，冲击温度降低到0℃，迫使钢板制造厂对现有工序进行优化，才能满足设计需要。
通过控制炼钢精炼过程、轧钢粗轧和精轧阶段工艺及后续热处理工艺，开发具有优良力学性能要求的钢板，满足强度及韧性良好匹配，满足制造容器设备需求，具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种容器用耐热12Cr1MoVR钢板；同时本发明还提供了一种容器用耐热12Cr1MoVR钢板的生产方法。本发明通过对炼钢精炼过程进行控制，确保了钢板内部质量优良，同时通过轧钢粗轧和精轧阶段工艺控制及后续热处理工艺控制，开发了具有优良力学性能要求的钢板，满足强度及韧性良好匹配，满足制造容器设备需求。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种容器用耐热12Cr1MoVR钢板，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.11～0.13%，Si：0.25～0.35%，Mn：0.45～0.60%，P≤0.010%，S≤0.005%，Cr：0.95～1.10%，Mo：0.25～0.35%，V：0.15～0.25%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述钢板厚度为50～80mm。
本发明所述钢板性能：抗拉强度Rm：470～590MPa，屈服强度Rel：260～450MPa，延伸率A≥21%；0℃冲击平均值≥60J。
本发明还提供了一种容器用耐热12Cr1MoVR钢板的生产方法，所述生产方法包括炼钢、连铸、轧制、缓冷、热处理工序；所述炼钢工序，总精炼时间45～55min，精炼后出钢温度≥1580℃；所述轧制工序，粗轧阶段开轧温度950～1100℃，精轧阶段开轧温度900～930℃；所述热处理工序，正火温度900～930℃，回火温度670～690℃。
本发明所述炼钢工序，采用转炉+LF炉外精炼，白渣保持时间25～35min，总精炼时间45～55min，精炼过程中采用VD炉真空处理，真空度55～65Pa，真空保持时间为20～25min，精炼后出钢温度≥1580℃。
本发明所述轧制工序，采用粗轧+精轧的轧制工艺，粗轧阶段开轧温度950～1100℃，前三道次控制单道次压下量为20～30%；精轧阶段开轧温度900～930℃，控制精轧阶段累计压下量为40～45%。
本发明所述热处理工序，采用正火+回火热处理工艺；采用常化炉进行正火，正火温度900～930℃，保温时间：2.0～2.3min/mm，出炉空冷；回火炉进行回火，回火温度670～690℃，在炉总加热时间3.0～3.5min/mm，出炉空冷，回火后即得到所需钢板。
本发明所述连铸工序，连铸过程中拉速控制在0.7～0.8m/min，制得连铸坯。
本发明所述缓冷工序，轧后钢板及时进行堆垛缓冷，堆垛温度300～350℃，缓冷时间24～30h。
本发明容器用耐热12Cr1MoVR钢板产品标准参考GB/T 713-2014；产品性能检测方法标准参考GB/T 228.1。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过对成分进行优化及精确控制，并进行V微合金化，生产的钢板性能完全优于标准要求，实现了钢板强度及韧性的良好匹配，所得钢板性能满足：抗拉强度Rm：470～590MPa，屈服强度Rel：260～450MPa，延伸率A≥21%，0℃冲击平均值≥60J。2、本发明生产的钢板致密度高，内部质量良好，整板力学性能稳定，完全满足压力容器用耐热钢板的要求，适合压力容器的制造使用。
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
本实施例容器用耐热12Cr1MoVR钢板厚度为50mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.11%，Si：0.35%，Mn：0.60%，P：0.010%，S：0.005%，Cr：1.00%，Mo：0.30%，V：0.25%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例容器用耐热12Cr1MoVR钢板的生产方法包括炼钢、连铸、轧制、缓冷、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：采用转炉+LF炉外精炼，白渣保持时间25min，总精炼时间45min，精炼过程中采用VD炉真空处理，真空度55Pa，真空保持时间为20min，精炼后出钢温度1580℃；
（2）连铸工序：连铸过程中拉速控制在0.7m/min，制得连铸坯；
（3）轧制工序：采用粗轧+精轧的轧制工艺，粗轧阶段开轧温度950℃，前三道次控制单道次压下量为30%；精轧阶段开轧温度930℃，控制精轧阶段累计压下量为45%；
（4）缓冷工序：轧后钢板及时进行堆垛缓冷，堆垛温度350℃，缓冷时间24h；
（5）热处理工序：采用正火+回火热处理工艺；采用常化炉进行正火，正火温度900℃，保温时间：2.3min/mm，出炉空冷；回火炉进行回火，回火温度670℃，在炉总加热时间3.5min/mm，出炉空冷，回火后即得到所需钢板。
本实施例容器用耐热12Cr1MoVR钢板的力学性能见表1。
实施例2
本实施例容器用耐热12Cr1MoVR钢板厚度为55mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.13%，Si：0.25%，Mn：0.45%，P：0.009%，S：0.004%，Cr：0.95%，Mo：0.35%，V：0.15%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例容器用耐热12Cr1MoVR钢板的生产方法包括炼钢、连铸、轧制、缓冷、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：采用转炉+LF炉外精炼，白渣保持时间35min，总精炼时间55min，精炼过程中采用VD炉真空处理，真空度65Pa，真空保持时间为25min，精炼后出钢温度1590℃；
（2）连铸工序：连铸过程中拉速控制在0.8m/min，制得连铸坯；
（3）轧制工序：采用粗轧+精轧的轧制工艺，粗轧阶段开轧温度1100℃，前三道次控制单道次压下量为20%；精轧阶段开轧温度900℃，控制精轧阶段累计压下量为40%；
（4）缓冷工序：轧后钢板及时进行堆垛缓冷，堆垛温度300℃，缓冷时间30h；
（5）热处理工序：采用正火+回火热处理工艺；采用常化炉进行正火，正火温度930℃，保温时间：2.0min/mm，出炉空冷；回火炉进行回火，回火温度690℃，在炉总加热时间3.0min/mm，出炉空冷，回火后即得到所需钢板。
本实施例容器用耐热12Cr1MoVR钢板的力学性能见表1。
实施例3
本实施例容器用耐热12Cr1MoVR钢板厚度为65mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.12%，Si：0.30%，Mn：0.50%，P：0.008%，S：0.004%，Cr：1.10%，Mo：0.25%，V：0.20%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例容器用耐热12Cr1MoVR钢板的生产方法包括炼钢、连铸、轧制、缓冷、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：采用转炉+LF炉外精炼，白渣保持时间30min，总精炼时间50min，精炼过程中采用VD炉真空处理，真空度60Pa，真空保持时间为22min，精炼后出钢温度1585℃；
（2）连铸工序：连铸过程中拉速控制在0.75m/min，制得连铸坯；
（3）轧制工序：采用粗轧+精轧的轧制工艺，粗轧阶段开轧温度1000℃，前三道次控制单道次压下量为25%；精轧阶段开轧温度920℃，控制精轧阶段累计压下量为42%；
（4）缓冷工序：轧后钢板及时进行堆垛缓冷，堆垛温度330℃，缓冷时间26h；
（5）热处理工序：采用正火+回火热处理工艺；采用常化炉进行正火，正火温度920℃，保温时间：2.2min/mm，出炉空冷；回火炉进行回火，回火温度680℃，在炉总加热时间3.2min/mm，出炉空冷，回火后即得到所需钢板。
本实施例容器用耐热12Cr1MoVR钢板的力学性能见表1。
实施例4
本实施例容器用耐热12Cr1MoVR钢板厚度为80mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.12%，Si：0.31%，Mn：0.51%，P：0.008%，S：0.004%，Cr：1.05%，Mo：0.28%，V：0.22%，余量为Fe和不可避免的杂质。
本实施例容器用耐热12Cr1MoVR钢板的生产方法包括炼钢、连铸、轧制、缓冷、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）炼钢工序：采用转炉+LF炉外精炼，白渣保持时间32min，总精炼时间52min，精炼过程中采用VD炉真空处理，真空度62Pa，真空保持时间为23min，精炼后出钢温度1595℃；
（2）连铸工序：连铸过程中拉速控制在0.76m/min，制得连铸坯；
（3）轧制工序：采用粗轧+精轧的轧制工艺，粗轧阶段开轧温度970℃，前三道次控制单道次压下量为24%；精轧阶段开轧温度910℃，控制精轧阶段累计压下量为43%；
（4）缓冷工序：轧后钢板及时进行堆垛缓冷，堆垛温度340℃，缓冷时间28h；
（5）热处理工序：采用正火+回火热处理工艺；采用常化炉进行正火，正火温度925℃，保温时间：2.1min/mm，出炉空冷；回火炉进行回火，回火温度685℃，在炉总加热时间3.3min/mm，出炉空冷，回火后即得到所需钢板。
本实施例容器用耐热12Cr1MoVR钢板的力学性能见表1。
表1 实施例1-4 容器用耐热12Cr1MoVR钢板的力学性能
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 (9)

1.一种容器用耐热12Cr1MoVR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：0.11～0.13%，Si：0.25～0.35%，Mn：0.45～0.60%，P≤0.010%，S≤0.005%，Cr：0.95～1.10%，Mo：0.25～0.35%，V：0.15～0.25%，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种容器用耐热12Cr1MoVR钢板，其特征在于，所述钢板厚度为50～80mm。
3.根据权利要求1所述的一种容器用耐热12Cr1MoVR钢板，其特征在于，所述钢板性能：抗拉强度Rm：470～590MPa，屈服强度Rel：260～450MPa，延伸率A≥21%；0℃冲击平均值≥60J。
4.基于权利要求1-3任意一项所述的一种容器用耐热12Cr1MoVR钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括炼钢、连铸、轧制、缓冷、热处理工序；所述炼钢工序，总精炼时间45～55min，精炼后出钢温度≥1580℃；所述轧制工序，粗轧阶段开轧温度950～1100℃，精轧阶段开轧温度900～930℃；所述热处理工序，正火温度900～930℃，回火温度670～690℃。
5.根据权利要求4所述的一种容器用耐热12Cr1MoVR钢板的生产方法，其特征在于，所述炼钢工序，采用转炉+LF炉外精炼，白渣保持时间25～35min，总精炼时间45～55min，精炼过程中采用VD炉真空处理，真空度55～65Pa，真空保持时间为20～25min，精炼后出钢温度≥1580℃。
6.根据权利要求4所述的一种容器用耐热12Cr1MoVR钢板的生产方法，其特征在于，所述轧制工序，采用粗轧+精轧的轧制工艺，粗轧阶段开轧温度950～1100℃，前三道次控制单道次压下量为20～30%；精轧阶段开轧温度900～930℃，控制精轧阶段累计压下量为40～45%。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的一种容器用耐热12Cr1MoVR钢板的生产方法，其特征在于，所述热处理工序，采用正火+回火热处理工艺；常化炉进行正火，正火温度900～930℃，保温时间：2.0～2.3min/mm，出炉空冷；回火炉进行回火，回火温度670～690℃，在炉总加热时间3.0～3.5min/mm，出炉空冷，回火后即得到所需钢板。
8.根据权利要求4-6任意一项所述的一种容器用耐热12Cr1MoVR钢板的生产方法，其特征在于，所述连铸工序，连铸过程中拉速控制在0.7～0.8m/min，制得连铸坯。
9.根据权利要求4-6任意一项所述的一种容器用耐热12Cr1MoVR钢板的生产方法，其特征在于，所述缓冷工序，轧后钢板及时进行堆垛缓冷，堆垛温度300～350℃，缓冷时间24～30h。
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