CN110592462A - 一种低温设备用钢板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种低温设备用钢板及其生产方法,所述钢板化学成分组成为:C 0.06~0.12%,Si 0.4~0.5%,Mn 1.68~1.72%,P≤0.005%,S≤0.003%,Cr 0.3~0.34%,Mo 0.31~0.35%,Ni 0.71~0.73%,Cu 0.01~0.02%,Nb 0.055~0.06%,Nb+V 0.12~0.13%,Ti≤0.0007%,B 0.015~0.02%,Al 0.045~0.055%,其余为Fe及不可避免的杂质。所述生产方法包括初炼、LF炉精炼、VD炉真空处理、浇铸、清理、加热、轧制、探伤、正火、回火工序。本发明钢板纯净度高、组织细密,适于制造低温设备。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种低温设备用钢板及其生产方法。
背景技术
压力容器如在使用中发生泄露或爆炸,会造成灾难性事故。因此,在确保绝对安全的前提下,为了使压力容器达到设计先进、结构合理、易于制造和使用可靠等目的,各国都结合本国实际制定了相关的压力容器标准、规范和技术条件,对压力容器的设计、制造、检验和使用等提出具体的、必须遵守的规定。近年来,随着我国对核电、石化行业用压力容器的安全日益重视,国内对压力容器提出了更高的安全指标和技术要求,从而促进了压力容器的进一步发展。这一发展趋势对大多数压力容器基础材料---钢的综合性能而言,有了更高要求。部分碳硅锰低合金钢板甚至要求-50℃ KV8冲击功≥54J,该类钢由于合金含量偏少,采用现有生产工艺和模式根本无法满足上述要求。
发明内容
为解决以上技术问题,本发明提供一种低温设备用钢板及其生产方法,本发明采用如下技术方案:
一种低温设备用钢板,所述钢板化学成分组成及质量百分含量为:C 0.06~0.12%,Si0.40~0.50%,Mn 1.68~1.72%,P≤0.005%,S≤0.003%,Cr 0.30~0.34%,Mo 0.31~0.35%,Ni 0.71~0.73%,Cu 0.01~0.02%, Nb 0.055~0.060%,Nb+V 0.12~0.13%,Ti≤0.0007%,B 0.015~0.020%,Al 0.045~0.055%,其余为Fe及不可避免的杂质。
本发明所述钢板的厚度为6~200mm,屈服强度≥530MPa,抗拉强度700~760MPa,延伸率≥24%,-50℃冲击功单值≥150J。
本发明所述钢板交货状态为正火后加速冷却+回火,整板探伤满足SA578/578M标准C级要求。
各化学元素在本发明中所起的作用:
本发明中C含量为0.06-0.12%,钢中含碳量在0.08%以下时,随着含碳量的增加,钢材的强度和硬度提高,而塑性和韧性降低。在本发明中,C主要形成碳化物,起组织强化和析出强化作用,从而调控钢的强度和韧性。
Mn的含量在1.68-1.72%,Mn能提高钢材强度,且能与Fe无限固溶,在提高钢材强度的同时,对塑性的影响相对较小。因此,锰是被广泛用于钢中的强化元素。在本发明中主要起固溶强化和提高钢板强度的作用。
Si元素能溶于铁素体和奥氏体中,提高钢的强度、硬度和弹性、弹性极限及耐磨性,效果强于常见的锰、镍、铬、钨、钼、钒等元素。硅对钢的淬透性影响中等,但对提高钢的回火稳定性和抗氧化性有很大的好处。
Ni的含量在0.71-0.73%,由于Ni的晶格常数与γ‐铁相近,所以可形成连续固溶体。在本发明中的主要作用是一方面既强烈提高钢的强度,另一方面又始终使铁的韧性保持极高的水平。另外,Ni可降低临界点并增加奥氏体的稳定性,所以其淬火温度可降低,淬透性好。
Nb元素可以在不影响钢的塑性或韧性的情况下提高钢的强度。同时,由于有细化晶粒的作用,能提高钢的冲击韧性并降低其脆性转变温度。
B在钢中的主要作用是增加钢的淬透性。
P、S为有害元素,因此严格控制P≤0.005%,S≤0.003%,一方面提高钢的洁净度,另一方面有利于提高钢的负温冲击韧性。
本发明所述生产方法包括初炼、LF炉精炼、VD炉真空处理、浇铸、清理、加热、轧制、探伤、正火处理、回火处理工序。
本发明方法所述LF炉精炼工序,精炼总时间≥90min,白渣保持时间≥45min,石灰用量≥18kg/t钢。
本发明方法所述VD炉真空处理工序,真空前加入Ca-Si块1.7~2.0kg/t钢水,真空度≤65Pa,真空保持时间15~18min,软吹20~25min后吊包。
本发明方法所述浇铸工序,将成分均匀、温度为1545~1575℃的钢水送至模铸线进行浇注,得到扁铸锭。
本发明方法所述加热工序,最高加热温度1290~1300℃,均热温度1270~1280℃,加热过程中不允许某段烧咀全关。
本发明方法所述轧制工序,轧制温度1190~1200℃,每道次压下量为50~80mm,钢板轧后水冷,返红温度760~770℃。
本发明方法所述探伤工序,按照ASME SA578/SA578M进行超声波探伤检测,合格级别为C级。
本发明方法所述正火处理工序,探伤合格后进行正火(加速冷却),正火温度900~960℃,总加热时间1.9H+35~40min,正火后利用气雾进行加速强制冷却,冷却速度10~20℃/s,终冷温度180~350℃;所述H为成品钢板厚度,单位为mm。
本发明方法所述回火处理工序,回火温度≥595℃,总加热时间4.6~4.8min/mm。
本发明优化了钢板中各元素组分及配比,合金元素加入量更少;同时,热处理正火重点采用气雾进行强制加速冷却,有效避免了钢板因正火空冷导致的性能不合或性能波动不均,或正火水冷带来的直接成本上升等问题,在保证钢板的各项力学性能均满足低温设备用钢的要求前提下,生产成本明显降低。
所生产的钢板具有纯净度高、成分均匀、组织细密等特点,完全适于制造低温设备等关键设备。钢板屈服强度在≥530MPa,抗拉强度700~760MPa,延伸率≥24%,-50℃冲击功单值≥150J,整板探伤达到SA578/578M标准C级要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
一种低温设备用钢板的生产方法包括初炼、LF炉精炼、VD炉真空处理、浇铸、清理、加热、轧制、探伤、正火处理、回火处理工序,具体工艺步骤如下所述:
(1)初炼工序:选择优质原料在初炼炉中进行冶炼,出钢过程避免见渣;
(2)LF炉精炼工序:精炼总时间≥90min,白渣保持时间≥45min,确保造渣良好。石灰用量≥18kg/t钢,以保证精炼效果;
(3)VD炉真空处理工序:真空前加入Ca-Si块1.7~2.0kg/t钢水,真空度≤65Pa,真空保持时间15~18min,软吹20~25min后吊包;
(4)浇铸工序:将成分均匀、温度为1545~1575℃的钢水送至模铸线进行浇注,得到扁铸锭;
(5)清理工序:利用火焰清理掉扁钢锭浅表可能存在的裂纹、皮下气泡等缺陷;
(6)加热工序:均热炉加热,最高加热温度1290~1300℃,均热温度1270~1280℃,加热过程中不允许某段烧咀全关;
(7)轧制工序:轧制温度1190~1200℃,每道次压下量为50~80mm,钢板轧后水冷,返红温度760~770℃;
(8)探伤工序:按照ASME SA578/SA578M进行超声波探伤检测,合格级别为C级;
(9)正火处理工序:探伤合格后进行正火(加速冷却),正火温度900~960℃,总加热时间1.9H+35~40min,正火后利用气雾进行加速强制冷却,冷却速度10~20℃/s,终冷温度180~350℃;所述H为成品钢板厚度,单位为mm;
(10)回火处理工序:回火温度≥595℃,总加热时间4.6~4.8min/mm,回火后得到低温设备用钢板。
实施例1
本实施例低温设备用钢板的厚度为6mm,生产方法如下所述:
(1)初炼工序:选择优质原料在初炼炉中进行冶炼,出钢过程避免见渣;
(2)LF炉精炼工序:精炼总时间90min,白渣保持时间45min,确保造渣良好。石灰用量18kg/t钢,以保证精炼效果;
(3)VD炉真空处理工序:真空前加入Ca-Si块1.70kg/t钢水,真空度65Pa,真空保持时间15min,软吹20min后吊包;
(4)浇铸工序:将成分均匀、温度为1545℃的钢水送至模铸线进行浇注,得到扁铸锭;
(5)清理工序:利用火焰清理掉扁钢锭浅表可能存在的裂纹、皮下气泡等缺陷;
(6)加热工序:均热炉加热,最高加热温度1290℃,均热温度1270℃,加热过程中不允许某段烧咀全关;
(7)轧制工序:轧制温度1190℃,每道次压下量为50mm,钢板轧后水冷,返红温度760℃;
(8)探伤工序:按照ASME SA578/SA578M进行超声波探伤检测,合格级别为C级;
(9)正火处理工序:探伤合格后进行正火(加速冷却),正火温度900℃,总加热时间51.4min,正火后利用气雾进行加速强制冷却,冷却速度20℃/s,终冷温度180℃;
(10)回火处理工序:回火温度695℃,总加热时间4.6min/mm,回火后得到低温设备用钢板。
本实施例钢板的成分组成见表1,钢板力学性能见表2。
实施例2
本实施例低温设备用钢板的厚度为22mm,生产方法如下所述:
(1)初炼工序:选择优质原料在初炼炉中进行冶炼,出钢过程避免见渣;
(2)LF炉精炼工序:精炼总时间100min,白渣保持时间50min,确保造渣良好。石灰用量19kg/t钢,以保证精炼效果;
(3)VD炉真空处理工序:真空前加入Ca-Si块1.85kg/t钢水,真空度65Pa,真空保持时间16.5min,软吹23min后吊包;
(4)浇铸工序:将成分均匀、温度为1546℃的钢水送至模铸线进行浇注,得到扁铸锭;
(5)清理工序:利用火焰清理掉扁钢锭浅表可能存在的裂纹、皮下气泡等缺陷;
(6)加热工序:均热炉加热,最高加热温度1295℃,均热温度1275℃,加热过程中不允许某段烧咀全关;
(7)轧制工序:轧制温度1195℃,每道次压下量为70mm,钢板轧后水冷,返红温度765℃;
(8)探伤工序:按照ASME SA578/SA578M进行超声波探伤检测,合格级别为C级;
(9)正火处理工序:探伤合格后进行正火(加速冷却),正火温度930℃,总加热时间80.8min,正火后利用气雾进行加速强制冷却,冷却速度18℃/s,终冷温度200℃;
(10)回火处理工序:回火温度680℃,总加热时间4.7min/mm,回火后得到低温设备用钢板。
本实施例钢板的成分组成见表1,钢板力学性能见表2。
实施例3
本实施例低温设备用钢板的厚度为38mm,生产方法如下所述:
(1)初炼工序:选择优质原料在初炼炉中进行冶炼,出钢过程避免见渣;
(2)LF炉精炼工序:精炼总时间120min,白渣保持时间55min,确保造渣良好。石灰用量20kg/t钢,以保证精炼效果;
(3)VD炉真空处理工序:真空前加入Ca-Si块1.75kg/t钢水,真空度65Pa,真空保持时间18min,软吹25min后吊包;
(4)浇铸工序:将成分均匀、温度为1548℃的钢水送至模铸线进行浇注,得到扁铸锭;
(5)清理工序:利用火焰清理掉扁钢锭浅表可能存在的裂纹、皮下气泡等缺陷;
(6)加热工序:均热炉加热,最高加热温度1300℃,均热温度1280℃,加热过程中不允许某段烧咀全关;
(7)轧制工序:轧制温度1200℃,每道次压下量为80mm,钢板轧后水冷,返红温度770℃;
(8)探伤工序:按照ASME SA578/SA578M进行超声波探伤检测,合格级别为C级;
(9)正火处理工序:探伤合格后进行正火(加速冷却),正火温度960℃,总加热时间110.2min,正火后利用气雾进行加速强制冷却,冷却速度16℃/s,终冷温度220℃;
(10)回火处理工序:回火温度666℃,总加热时间4.8min/mm,回火后得到低温设备用钢板。
本实施例钢板的成分组成见表1,钢板力学性能见表2。
实施例4
本实施例低温设备用钢板的厚度为46mm,生产方法如下所述:
(1)初炼工序:选择优质原料在初炼炉中进行冶炼,出钢过程避免见渣;
(2)LF炉精炼工序:精炼总时间110min,白渣保持时间50min,确保造渣良好。石灰用量18.5kg/t钢,以保证精炼效果;
(3)VD炉真空处理工序:真空前加入Ca-Si块1.90kg/t钢水,真空度60Pa,真空保持时间18min,软吹22.5min后吊包;
(4)浇铸工序:将成分均匀、温度为1550℃的钢水送至模铸线进行浇注,得到扁铸锭;
(5)清理工序:利用火焰清理掉扁钢锭浅表可能存在的裂纹、皮下气泡等缺陷;
(6)加热工序:均热炉加热,最高加热温度1292℃,均热温度1273℃,加热过程中不允许某段烧咀全关;
(7)轧制工序:轧制温度1197℃,每道次压下量为65mm,钢板轧后水冷,返红温度763℃;
(8)探伤工序:按照ASME SA578/SA578M进行超声波探伤检测,合格级别为C级;
(9)正火处理工序:探伤合格后进行正火(加速冷却),正火温度900℃,总加热时间123.4min,正火后利用气雾进行加速强制冷却,冷却速度15℃/s,终冷温度230℃;
(10)回火处理工序:回火温度650℃,总加热时间4.7min/mm,回火后得到低温设备用钢板。
本实施例钢板的成分组成见表1,钢板力学性能见表2。
实施例5
本实施例低温设备用钢板的厚度为60mm,生产方法如下所述:
(1)初炼工序:选择优质原料在初炼炉中进行冶炼,出钢过程避免见渣;
(2)LF炉精炼工序:精炼总时间90min,白渣保持时间55min,确保造渣良好。石灰用量20kg/t钢,以保证精炼效果;
(3)VD炉真空处理工序:真空前加入Ca-Si块1.78kg/t钢水,真空度62Pa,真空保持时间17min,软吹24min后吊包;
(4)浇铸工序:将成分均匀、温度为1555℃的钢水送至模铸线进行浇注,得到扁铸锭;
(5)清理工序:利用火焰清理掉扁钢锭浅表可能存在的裂纹、皮下气泡等缺陷;
(6)加热工序:均热炉加热,最高加热温度1297℃,均热温度1275℃,加热过程中不允许某段烧咀全关;
(7)轧制工序:轧制温度1194℃,每道次压下量为55mm,钢板轧后水冷,返红温度766℃;
(8)探伤工序:按照ASME SA578/SA578M进行超声波探伤检测,合格级别为C级;
(9)正火处理工序:探伤合格后进行正火(加速冷却),正火温度920℃,总加热时间149min,正火后利用气雾进行加速强制冷却,冷却速度14℃/s,终冷温度235℃;
(10)回火处理工序:回火温度645℃,总加热时间4.8min/mm,回火后得到低温设备用钢板。
本实施例钢板的成分组成见表1,钢板力学性能见表2。
实施例6
本实施例低温设备用钢板的厚度为77mm,生产方法如下所述:
(1)初炼工序:选择优质原料在初炼炉中进行冶炼,出钢过程避免见渣;
(2)LF炉精炼工序:精炼总时间130min,白渣保持时间47min,确保造渣良好。石灰用量19.5kg/t钢,以保证精炼效果;
(3)VD炉真空处理工序:真空前加入Ca-Si块1.81kg/t钢水,真空度65Pa,真空保持时间16min,软吹22min后吊包;
(4)浇铸工序:将成分均匀、温度为1560℃的钢水送至模铸线进行浇注,得到扁铸锭;
(5)清理工序:利用火焰清理掉扁钢锭浅表可能存在的裂纹、皮下气泡等缺陷;
(6)加热工序:均热炉加热,最高加热温度1290℃,均热温度1277℃,加热过程中不允许某段烧咀全关;
(7)轧制工序:轧制温度1192℃,每道次压下量为60mm,钢板轧后水冷,返红温度770℃;
(8)探伤工序:按照ASME SA578/SA578M进行超声波探伤检测,合格级别为C级;
(9)正火处理工序:探伤合格后进行正火(加速冷却),正火温度905℃,总加热时间184min,正火后利用气雾进行加速强制冷却,冷却速度13℃/s,终冷温度240℃;
(10)回火处理工序:回火温度640℃,总加热时间4.6min/mm,回火后得到低温设备用钢板。
本实施例钢板的成分组成见表1,钢板力学性能见表2。
实施例7
本实施例低温设备用钢板的厚度为95mm,生产方法如下所述:
(1)初炼工序:选择优质原料在初炼炉中进行冶炼,出钢过程避免见渣;
(2)LF炉精炼工序:精炼总时间110min,白渣保持时间45min,确保造渣良好。石灰用量18.2kg/t钢,以保证精炼效果;
(3)VD炉真空处理工序:真空前加入Ca-Si块1.95kg/t钢水,真空度60Pa,真空保持时间17.5min,软吹21min后吊包;
(4)浇铸工序:将成分均匀、温度为1562℃的钢水送至模铸线进行浇注,得到扁铸锭;
(5)清理工序:利用火焰清理掉扁钢锭浅表可能存在的裂纹、皮下气泡等缺陷;
(6)加热工序:均热炉加热,最高加热温度1295℃,均热温度1272℃,加热过程中不允许某段烧咀全关;
(7)轧制工序:轧制温度1195℃,每道次压下量为80mm,钢板轧后水冷,返红温度761℃;
(8)探伤工序:按照ASME SA578/SA578M进行超声波探伤检测,合格级别为C级;
(9)正火处理工序:探伤合格后进行正火(加速冷却),正火温度950℃,总加热时间220.5min,正火后利用气雾进行加速强制冷却,冷却速度13℃/s,终冷温度255℃;
(10)回火处理工序:回火温度638℃,总加热时间4.7min/mm,回火后得到低温设备用钢板。
本实施例钢板的成分组成见表1,钢板力学性能见表2。
实施例8
本实施例低温设备用钢板的厚度为112mm,生产方法如下所述:
(1)初炼工序:选择优质原料在初炼炉中进行冶炼,出钢过程避免见渣;
(2)LF炉精炼工序:精炼总时间120min,白渣保持时间48min,确保造渣良好。石灰用量19kg/t钢,以保证精炼效果;
(3)VD炉真空处理工序:真空前加入Ca-Si块1.98kg/t钢水,真空度63Pa,真空保持时间16.5min,软吹25min后吊包;
(4)浇铸工序:将成分均匀、温度为1564℃的钢水送至模铸线进行浇注,得到扁铸锭;
(5)清理工序:利用火焰清理掉扁钢锭浅表可能存在的裂纹、皮下气泡等缺陷;
(6)加热工序:均热炉加热,最高加热温度1296℃,均热温度1278℃,加热过程中不允许某段烧咀全关;
(7)轧制工序:轧制温度1199℃,每道次压下量为75mm,钢板轧后水冷,返红温度760℃;
(8)探伤工序:按照ASME SA578/SA578M进行超声波探伤检测,合格级别为C级;
(9)正火处理工序:探伤合格后进行正火(加速冷却),正火温度930℃,总加热时间250min,正火后利用气雾进行加速强制冷却,冷却速度12℃/s,终冷温度260℃;
(10)回火处理工序:回火温度640℃,总加热时间4.7min/mm,回火后得到低温设备用钢板。
本实施例钢板的成分组成见表1,钢板力学性能见表2。
实施例9
本实施例低温设备用钢板的厚度为127mm,生产方法如下所述:
(1)初炼工序:选择优质原料在初炼炉中进行冶炼,出钢过程避免见渣;
(2)LF炉精炼工序:精炼总时间100min,白渣保持时间60min,确保造渣良好。石灰用量18kg/t钢,以保证精炼效果;
(3)VD炉真空处理工序:真空前加入Ca-Si块1.73kg/t钢水,真空度64Pa,真空保持时间15.5min,软吹20.5min后吊包;
(4)浇铸工序:将成分均匀、温度为1568℃的钢水送至模铸线进行浇注,得到扁铸锭;
(5)清理工序:利用火焰清理掉扁钢锭浅表可能存在的裂纹、皮下气泡等缺陷;
(6)加热工序:均热炉加热,最高加热温度1294℃,均热温度1279℃,加热过程中不允许某段烧咀全关;
(7)轧制工序:轧制温度1200℃,每道次压下量为50mm,钢板轧后水冷,返红温度768℃;
(8)探伤工序:按照ASME SA578/SA578M进行超声波探伤检测,合格级别为C级;
(9)正火处理工序:探伤合格后进行正火(加速冷却),正火温度910℃,总加热时间280min,正火后利用气雾进行加速强制冷却,冷却速度11.5℃/s,终冷温度285℃;
(10)回火处理工序:回火温度635℃,总加热时间4.8min/mm,回火后得到低温设备用钢板。
本实施例钢板的成分组成见表1,钢板力学性能见表2。
实施例10
本实施例低温设备用钢板的厚度为144mm,生产方法如下所述:
(1)初炼工序:选择优质原料在初炼炉中进行冶炼,出钢过程避免见渣;
(2)LF炉精炼工序:精炼总时间90min,白渣保持时间57min,确保造渣良好。石灰用量18.8kg/t钢,以保证精炼效果;
(3)VD炉真空处理工序:真空前加入Ca-Si块1.87kg/t钢水,真空度64Pa,真空保持时间16min,软吹22min后吊包;
(4)浇铸工序:将成分均匀、温度为1570℃的钢水送至模铸线进行浇注,得到扁铸锭;
(5)清理工序:利用火焰清理掉扁钢锭浅表可能存在的裂纹、皮下气泡等缺陷;
(6)加热工序:均热炉加热,最高加热温度1293℃,均热温度1280℃,加热过程中不允许某段烧咀全关;
(7)轧制工序:轧制温度1196℃,每道次压下量为70mm,钢板轧后水冷,返红温度765℃;
(8)探伤工序:按照ASME SA578/SA578M进行超声波探伤检测,合格级别为C级;
(9)正火处理工序:探伤合格后进行正火(加速冷却),正火温度940℃,总加热时间310min,正火后利用气雾进行加速强制冷却,冷却速度11℃/s,终冷温度296℃;
(10)回火处理工序:回火温度626℃,总加热时间4.6min/mm,回火后得到低温设备用钢板。
本实施例钢板的成分组成见表1,钢板力学性能见表2。
实施例11
本实施例低温设备用钢板的厚度为169mm,生产方法如下所述:
(1)初炼工序:选择优质原料在初炼炉中进行冶炼,出钢过程避免见渣;
(2)LF炉精炼工序:精炼总时间95min,白渣保持时间53min,确保造渣良好。石灰用量19.7kg/t钢,以保证精炼效果;
(3)VD炉真空处理工序:真空前加入Ca-Si块1.96kg/t钢水,真空度61Pa,真空保持时间17min,软吹23.5min后吊包;
(4)浇铸工序:将成分均匀、温度为1571℃的钢水送至模铸线进行浇注,得到扁铸锭;
(5)清理工序:利用火焰清理掉扁钢锭浅表可能存在的裂纹、皮下气泡等缺陷;
(6)加热工序:均热炉加热,最高加热温度129℃,均热温度127℃,加热过程中不允许某段烧咀全关;
(7)轧制工序:轧制温度1190℃,每道次压下量为55mm,钢板轧后水冷,返红温度767℃;
(8)探伤工序:按照ASME SA578/SA578M进行超声波探伤检测,合格级别为C级;
(9)正火处理工序:探伤合格后进行正火(加速冷却),正火温度955℃,总加热时间360min,正火后利用气雾进行加速强制冷却,冷却速度11℃/s,终冷温度319℃;
(10)回火处理工序:回火温度615℃,总加热时间4.7min/mm,回火后得到低温设备用钢板。
本实施例钢板的成分组成见表1,钢板力学性能见表2。
实施例12
本实施例低温设备用钢板的厚度为185mm,生产方法如下所述:
(1)初炼工序:选择优质原料在初炼炉中进行冶炼,出钢过程避免见渣;
(2)LF炉精炼工序:精炼总时间100min,白渣保持时间55min,确保造渣良好。石灰用量20kg/t钢,以保证精炼效果;
(3)VD炉真空处理工序:真空前加入Ca-Si块1.97kg/t钢水,真空度62Pa,真空保持时间17.5min,软吹20min后吊包;
(4)浇铸工序:将成分均匀、温度为1573℃的钢水送至模铸线进行浇注,得到扁铸锭;
(5)清理工序:利用火焰清理掉扁钢锭浅表可能存在的裂纹、皮下气泡等缺陷;
(6)加热工序:均热炉加热,最高加热温度1300℃,均热温度1274℃,加热过程中不允许某段烧咀全关;
(7)轧制工序:轧制温度1198℃,每道次压下量为60mm,钢板轧后水冷,返红温度762℃;
(8)探伤工序:按照ASME SA578/SA578M进行超声波探伤检测,合格级别为C级;
(9)正火处理工序:探伤合格后进行正火(加速冷却),正火温度925℃,总加热时间391min,正火后利用气雾进行加速强制冷却,冷却速度10.5℃/s,终冷温度330℃;
(10)回火处理工序:回火温度605℃,总加热时间4.8min/mm,回火后得到低温设备用钢板。
本实施例钢板的成分组成见表1,钢板力学性能见表2。
实施例13
本实施例低温设备用钢板的厚度为200mm,生产方法如下所述:
(1)初炼工序:选择优质原料在初炼炉中进行冶炼,出钢过程避免见渣;
(2)LF炉精炼工序:精炼总时间120min,白渣保持时间60min,确保造渣良好。石灰用量19kg/t钢,以保证精炼效果;
(3)VD炉真空处理工序:真空前加入Ca-Si块2.0kg/t钢水,真空度60Pa,真空保持时间15min,软吹24.5min后吊包;
(4)浇铸工序:将成分均匀、温度为1575℃的钢水送至模铸线进行浇注,得到扁铸锭;
(5)清理工序:利用火焰清理掉扁钢锭浅表可能存在的裂纹、皮下气泡等缺陷;
(6)加热工序:均热炉加热,最高加热温度1299℃,均热温度1270℃,加热过程中不允许某段烧咀全关;
(7)轧制工序:轧制温度1193℃,每道次压下量为75mm,钢板轧后水冷,返红温度768℃;
(8)探伤工序:按照ASME SA578/SA578M进行超声波探伤检测,合格级别为C级;
(9)正火处理工序:探伤合格后进行正火(加速冷却),正火温度950℃,总加热时间420min,正火后利用气雾进行加速强制冷却,冷却速度10℃/s,终冷温度350℃;
(10)回火处理工序:回火温度595℃,总加热时间4.6min/mm,回火后得到低温设备用钢板。
本实施例钢板的成分组成见表1,钢板力学性能见表2。
表1. 实施例1-13钢板成分组成(%)
表1中,其余成分为Fe及不可避免的杂质。
表2. 实施例1-13钢板力学性能
Claims (10)
1.一种低温设备用钢板,其特征在于:所述钢板化学成分组成及质量百分含量为:C0.06~0.12%,Si 0.40~0.50%,Mn 1.68~1.72%,P≤0.005%,S≤0.003%,Cr 0.30~0.34%,Mo 0.31~0.35%,Ni 0.71~0.73%,Cu 0.01~0.02%, Nb 0.055~0.060%,Nb+V 0.12~0.13%,Ti≤0.0007%,B 0.015~0.020%,Al 0.045~0.055%,其余为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种低温设备用钢板,其特征在于,所述钢板的厚度为6~200mm,屈服强度≥530MPa,抗拉强度700~760MPa,延伸率≥24%,-50℃冲击功单值≥150J。
3.根据权利要求2所述的一种低温设备用钢板,其特征在于,所述钢板交货状态为正火后加速冷却+回火,整板探伤满足SA578/578M标准C级要求。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种低温设备用钢板的生产方法,其特征在于,所述生产方法包括初炼、LF炉精炼、VD炉真空处理、浇铸、清理、加热、轧制、探伤、正火处理、回火处理工序;所述加热工序,最高加热温度1290~1300℃,均热温度1270~1280℃,加热过程中不允许某段烧咀全关。
5.根据权利要求4所述的一种低温设备用钢板的生产方法,其特征在于,所述LF炉精炼工序,精炼总时间≥90min,白渣保持时间≥45min,石灰用量≥18kg/t钢;所述VD炉真空处理工序,真空前加入Ca-Si块1.7~2.0kg/t钢水,真空度≤65Pa,真空保持时间15~18min,软吹20~25min后吊包。
6.根据权利要求4所述的一种低温设备用钢板的生产方法,其特征在于,所述所述浇铸工序,将成分均匀、温度为1545~1575℃的钢水送至模铸线进行浇注,得到扁铸锭。
7.根据权利要求4所述的一种低温设备用钢板的生产方法,其特征在于,所述轧制工序,轧制温度1190~1200℃,每道次压下量为50~80mm,钢板轧后水冷,返红温度760~770℃。
8. 根据权利要求4-7任一项所述的一种低温设备用钢板的生产方法,其特征在于,所述探伤工序,按照ASME SA578/SA578M进行超声波探伤检测,合格级别为C级。
9.根据权利要求4-7任一项所述的一种低温设备用钢板的生产方法,其特征在于,所述正火处理工序,正火温度900~960℃,总加热时间1.9H+35~40min,正火后利用气雾进行加速强制冷却,冷却速度10~20℃/s,终冷温度180~350℃;所述H为成品钢板厚度,单位为mm。
10.根据权利要求4-7任一项所述的一种低温设备用钢板的生产方法,其特征在于,所述回火处理工序,回火温度≥595℃,总加热时间4.6~4.8min/mm。
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