CN109112421B - 一种压力容器用钢07Cr2AlMoR及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压力容器用钢07Cr2AlMoR及其生产方法，所述压力容器用钢07Cr2AlMoR化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.06‑0.08%，Mn：0.50‑0.70%，Cr：2.10‑2.30%，Mo：0.35‑0.45%，Alt：0.30‑0.50%，S≤0.008%，P≤0.015%，Si：0.35‑0.45%，其余为Fe和不可避免的杂质；所述生产方法包括冶炼、连铸、铸坯加热、轧制、热处理工序；所述连铸工序，采用板坯重压下和电磁搅拌技术。本发明连铸过程采用保护浇铸防止钢水二次氧化，采用板坯重压下和电磁搅拌技术改善铸坯中心偏析，铸坯堆冷大于48h后再进行正火+回火热处理，产品性能和探伤均满足标准要求。

Description

一种压力容器用钢07Cr2AlMoR及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种压力容器用钢07Cr2AlMoR及其生产方法。
背景技术
压力容器用钢07Cr2AlMoR,主要应用于氯碱化工容器或管道等,近年市场需求上升较快。A1作为主要脱氧剂,也是07Cr2AlMoR钢中主要作用元素之一,其脱氧产物A1203是影响钢纯净度、导致连铸水口堵塞的主要因素；钢中的A1容易与渣中的Si02反应,导致钢水增硅；二次氧化易导致钢洁净度的恶化,使其质量较差。
该钢冶炼过程存在强烈的渣钢反应，易导致钢水硅含量超标。该钢种铝含量较高，由于铝极易氧化、熔点低，比重小的特点，造成冶炼时铝不易加入，收得率很不稳定，容易造成铝成分不合。由于钢液铝含量较高，连铸过程非常容易造成二次氧化，造成水口堵塞。由于该钢种合金成分高，易造成中心偏析。因此该钢的难点在于铝的加入时机、钢中硅含量的控制、渣中SiO2含量控制、钢液的二次氧化、连铸过程的保护浇注以及控制偏析等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种压力容器用钢07Cr2AlMoR；本发明还提供了一种压力容器用钢07Cr2AlMoR的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种压力容器用钢07Cr2AlMoR，所述压力容器用钢07Cr2AlMoR化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.06-0.08%，Mn：0.50-0.70%，Cr：2.10-2.30%，Mo：0.35-0.45%，Alt：0.30-0.50%，S≤0.008%，P≤0.015%，Si：0.35-0.45%，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述压力容器用钢07Cr2AlMoR，钢板厚度规格为8-80mm。
本发明所述压力容器用钢07Cr2AlMoR性能：屈服强度≥260MPa，抗拉强度420-570MPa，延伸率≥21%，20℃下冲击功≥47J。
本发明所述生产方法包括冶炼、连铸、铸坯加热、轧制、热处理工序；所述连铸工序，采用板坯重压下和电磁搅拌技术，凝固末端压下量25-30mm，电磁搅拌电流400-450A，频率5-8Hz。
本发明所述连铸工序，连铸过程采取保护浇铸防止钢水二次氧化，铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.06-0.08%，Mn：0.50-0.70%，Cr：2.10-2.30%，Mo：0.35-0.45%，Alt：0.30-0.50%，S≤0.008%，P≤0.015%，Si：0.35-0.45%，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述铸坯加热工序，铸坯经堆冷≥48h后装入加热炉，预热段温度为830-970℃，均热段温度为1180-1210℃，出钢温度为1130-1160℃。
本发明所述轧制工序，采用两阶段轧钢工艺，开轧温度≥1020℃，控轧厚度为2-3倍成品厚度，终轧温度800-830℃。
本发明所述热处理工序，钢板经堆冷≥48h后进行正火热处理，正火温度为870-890℃，加热系数为1.4-1.6min/mm，正火后采用风机冷却。
本发明所述热处理工序，冷却后进行回火处理，回火温度700-720℃，加热系数1.6-1.8min/mm。
本发明所述冶炼工序包括铁水预处理、顶底复吹转炉、LF精炼和RH精炼；所述顶底复吹转炉，转炉高温出钢，使用铝线脱氧，脱氧后钢水Al含量0.015-0.025%；所述RH精炼，破空后分两批加入铝豆，时间间隔3-6min，RH精炼真空处理后静置时间≥15min。使用铁水预处理脱硫；转炉使用铝线脱氧，严禁使用硅质脱氧剂，有利于Al的吸收，同时防止钢水增硅；RH精炼破空后分两批加入铝豆，有利于提高Al的收得率，有效控制钢中Al含量，真空处理后静置，保证夹杂物充分上浮。
本发明压力容器用钢07Cr2AlMoR产品标准参考GB 713-2014，性能检测方法参考GB/T 228.1。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明转炉出钢使用铝线脱氧，严禁使用硅质脱氧剂，有利于Al的吸收，同时防止钢水增硅。2、本发明RH精炼，RH精炼破空后分两批加入铝豆，时间间隔5min，有利于提高Al的收得率，有效控制钢中Al含量。3、本发明采用板坯重压下和电磁搅拌技术改善铸坯中心偏析。4、本发明钢板经堆冷≥48h后再进行正火+回火热处理，满足I级超声波探伤；产品屈服强度≥260MPa，抗拉强度420-570MPa，延伸率≥21%，20℃下冲击功≥47J。
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
本实施例压力容器用钢07Cr2AlMoR，钢板厚度为8mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例压力容器用钢07Cr2AlMoR生产方法包括冶炼、连铸、铸坯加热、轧制、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：包括铁水预处理、顶底复吹转炉、LF精炼和RH精炼，RH精炼破空后分两批加入铝豆，时间间隔5min，RH精炼真空处理后静置时间为15min；
（2）连铸工序：采用板坯重压下和电磁搅拌技术，凝固末端压下30mm，电磁搅拌电流440A，频率6Hz；连铸过程采取保护浇铸防止钢水二次氧化，铸坯化学成分组成及质量百分含量见表1；
（3）铸坯加热工序：铸坯厚度280mm，连铸过程铸坯压下25mm，铸坯经堆冷48h后装入加热炉，预热段温度为830℃，均热段温度为1180℃，出钢温度为1130℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，开轧温度1020℃，控轧厚度为3倍成品厚度，终轧温度800℃；
（5）热处理工序：钢板经堆冷48h后进行正火热处理，正火温度为870℃，加热系数1.4min/mm，正火后采用风机冷却，冷却后进行回火处理，回火温度700℃，加热系数1.6min/mm。
本实施例压力容器用钢07Cr2AlMoR满足I级超声波探伤要求；产品力学性能见表2。
实施例2
本实施例压力容器用钢07Cr2AlMoR，钢板厚度为20mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例压力容器用钢07Cr2AlMoR生产方法包括冶炼、连铸、铸坯加热、轧制、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：包括铁水预处理、顶底复吹转炉、LF精炼和RH精炼，RH精炼破空后分两批加入铝豆，时间间隔5min，RH精炼真空处理后静置时间为20min；
（2）连铸工序：采用板坯重压下和电磁搅拌技术，凝固末端压下30mm，电磁搅拌电流450A，频率5Hz；连铸过程采取保护浇铸防止钢水二次氧化，铸坯化学成分组成及质量百分含量见表1；
（3）铸坯加热工序：铸坯厚度280mm，连铸过程铸坯压下27mm，铸坯经堆冷48h后装入加热炉，预热段温度为860℃，均热段温度为1185℃，出钢温度为1135℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，开轧温度1025℃，控轧厚度为2.5倍成品厚度，终轧温度810℃；
（5）热处理工序：钢板经堆冷48h后进行正火热处理，正火温度为880℃，加热系数1.5min/mm，正火后采用风机冷却，冷却后进行回火处理，回火温度700℃，加热系数1.6min/mm。
本实施例压力容器用钢07Cr2AlMoR满足I级超声波探伤要求；产品力学性能见表2。
实施例3
本实施例压力容器用钢07Cr2AlMoR，钢板厚度为40mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例压力容器用钢07Cr2AlMoR生产方法包括冶炼、连铸、铸坯加热、轧制、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：包括铁水预处理、顶底复吹转炉、LF精炼和RH精炼，RH精炼破空后分两批加入铝豆，时间间隔3min，RH精炼真空处理后静置时间为18min；
（2）连铸工序：采用板坯重压下和电磁搅拌技术，凝固末端压下25mm，电磁搅拌电流400A，频率8Hz；连铸过程采取保护浇铸防止钢水二次氧化，铸坯化学成分组成及质量百分含量见表1；
（3）铸坯加热工序：铸坯厚度280mm，连铸过程铸坯压下28mm，铸坯经堆冷50h后装入加热炉，预热段温度为900℃，均热段温度为1190℃，出钢温度为1140℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，开轧温度1030℃，控轧厚度为2.5倍成品厚度，终轧温度815℃；
（5）热处理工序：钢板经堆冷52h后进行正火热处理，正火温度为890℃，加热系数1.6min/mm，正火后采用风机冷却，冷却后进行回火处理，回火温度700℃，加热系数1.6min/mm。
本实施例压力容器用钢07Cr2AlMoR满足I级超声波探伤要求；产品力学性能见表2。
实施例4
本实施例压力容器用钢07Cr2AlMoR，钢板厚度为50mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例压力容器用钢07Cr2AlMoR生产方法包括冶炼、连铸、铸坯加热、轧制、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：包括铁水预处理、顶底复吹转炉、LF精炼和RH精炼，RH精炼破空后分两批加入铝豆，时间间隔6min，RH精炼真空处理后静置时间为17min；
（2）连铸工序：采用板坯重压下和电磁搅拌技术，凝固末端压下28mm，电磁搅拌电流420A，频率6Hz；连铸过程采取保护浇铸防止钢水二次氧化，铸坯化学成分组成及质量百分含量见表1；
（3）铸坯加热工序：铸坯厚度280mm，连铸过程铸坯压下29mm，铸坯经堆冷48h后装入加热炉，预热段温度为930℃，均热段温度为1200℃，出钢温度为1150℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，开轧温度1030℃，控轧厚度为2.5倍成品厚度，终轧温度820℃；
（5）热处理工序：钢板经堆冷49h后进行正火热处理，正火温度为890℃，加热系数1.6min/mm，正火后采用风机冷却，冷却后进行回火处理，回火温度710℃，加热系数1.7min/mm。
本实施例压力容器用钢07Cr2AlMoR满足I级超声波探伤要求；产品力学性能见表2。
实施例5
本实施例压力容器用钢07Cr2AlMoR，钢板厚度为80mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例压力容器用钢07Cr2AlMoR生产方法包括冶炼、连铸、铸坯加热、轧制、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：包括铁水预处理、顶底复吹转炉、LF精炼和RH精炼，RH精炼破空后分两批加入铝豆，时间间隔4min，RH精炼真空处理后静置时间为16min；
（2）连铸工序：采用板坯重压下和电磁搅拌技术，凝固末端压下26mm，电磁搅拌电流440A，频率6Hz；连铸过程采取保护浇铸防止钢水二次氧化，铸坯化学成分组成及质量百分含量见表1；
（3）铸坯加热工序：铸坯厚度280mm，连铸过程铸坯压下30mm，铸坯经堆冷48h后装入加热炉，预热段温度为970℃，均热段温度为1210℃，出钢温度为1160℃；
（4）轧制工序：采用两阶段轧制工艺，开轧温度1030℃，控轧厚度为2倍成品厚度，终轧温度830℃；
（5）热处理工序：钢板经堆冷48h后进行正火热处理，正火温度为890℃，加热系数1.6min/mm，正火后采用风机冷却，冷却后进行回火处理，回火温度720℃，加热系数1.8min/mm。
本实施例压力容器用钢07Cr2AlMoR满足I级超声波探伤要求；产品力学性能见表2。
表1实施例1－5压力容器用钢07Cr2AlMoR的化学成分组成及质量百分含量(%)
Figure DEST_PATH_IMAGE001
表1中成分余量为Fe和不可避免的杂质。
表2 实施例1－5压力容器用钢07Cr2AlMoR的力学性能
Figure 533230DEST_PATH_IMAGE002
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 (6)

1.一种压力容器用钢07Cr2AlMoR，其特征在于，所述压力容器用钢07Cr2AlMoR化学成分组成及其质量百分含量为C：0.06-0.08%，Mn：0.50-0.70%，Cr：2.10-2.30%，Mo：0.36-0.45%，Alt：0.30-0.50%，S≤0.006%，P≤0.012%，Si：0.38-0.45%，其余为Fe和不可避免的杂质；所述压力容器用钢07Cr2AlMoR由下述方法生产：包括冶炼、连铸、铸坯加热、轧制、热处理工序；所述连铸工序，采用板坯重压下和电磁搅拌技术，凝固末端压下量25-30mm，电磁搅拌电流400-450A，频率5-8Hz；所述热处理工序，钢板经堆冷≥48h后进行正火热处理，正火温度为870-890℃，加热系数为1.4-1.6min/mm，正火后采用风机冷却，冷却后进行回火处理，回火温度700-720℃，加热系数1.6-1.8min/mm；所述压力容器用钢07Cr2AlMoR的屈服强度334-365MPa，抗拉强度482-492MPa，延伸率22-24%，20℃下冲击功78-82J。
2.根据权利要求1所述的一种压力容器用钢07Cr2AlMoR，其特征在于，所述压力容器用钢07Cr2AlMoR，钢板厚度规格为8-80mm。
3.基于权利要求1或2任意一项所述的一种压力容器用钢07Cr2AlMoR的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括冶炼、连铸、铸坯加热、轧制、热处理工序；所述连铸工序，采用板坯重压下和电磁搅拌技术，凝固末端压下量25-30mm，电磁搅拌电流400-450A，频率5-8Hz；所述热处理工序，钢板经堆冷≥48h后进行正火热处理，正火温度为870-890℃，加热系数为1.4-1.6min/mm，正火后采用风机冷却，冷却后进行回火处理，回火温度700-720℃，加热系数1.6-1.8min/mm。
4.根据权利要求3所述的一种压力容器用钢07Cr2AlMoR的生产方法，其特征在于，所述铸坯加热工序，铸坯经堆冷≥48h后装入加热炉，预热段温度为830-970℃，均热段温度为1180-1210℃，出钢温度为1130-1160℃。
5.根据权利要求4所述的一种压力容器用钢07Cr2AlMoR的生产方法，其特征在于，所述轧制工序，采用两阶段轧钢工艺，开轧温度≥1020℃，控轧厚度为2-3倍成品厚度，终轧温度800-830℃。
6.根据权利要求5所述的一种压力容器用钢07Cr2AlMoR的生产方法，其特征在于，所述冶炼工序包括铁水预处理、顶底复吹转炉、LF精炼和RH精炼；所述顶底复吹转炉，转炉高温出钢，使用铝线脱氧，脱氧后钢水Al含量0.015-0.025%；所述RH精炼，破空后分两批加入铝豆，时间间隔3-6min，RH精炼真空处理后静置时间≥15min。
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