CN111270142A - 一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板及其生产方法，属于炼钢领域。本发明的钢板按照重量百分比计，包括C：0.15‑0.17％，Si：0.30‑0.40％，Mn：1.25‑1.35％，P≤0.008％，S≤0.002％，Ni：0.28‑0.32％，Nb：0.013‑0.019％，Alt：0.035‑0.065％，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.42％，余量为Fe及不可避免的杂质；该钢板性能达到：1/4厚度和1/2厚度抗拉强度≥550MPa，同时‑45℃，1/4厚度和1/2厚度横向冲击功Akv≥100J，具有良好强韧性性能。本发明的生产方法根据ASMESA‑516/SA‑516标准，通过合理的合金化成份设计，采用铸坯生产中等厚度高韧性高模焊低温容器钢，成功解决了中等厚度钢板在项目应用上需要进行高模焊技术要求下，生产低温高强度容器钢1/2厚度位置冲击性能不稳定及焊接性不稳定的技术难点。

Description

一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板及其生产方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，更具体地说，涉及一种中等厚度高韧性高模焊低温容器 钢板及其生产方法。
背景技术
一种中等厚度高模焊低温容器钢板已成为气体吸收塔、大型气体冷凝器、化工管道等石 化低温容器设备制造的重要金属材料，市场需求大，国内采用铸坯生产中等厚度高韧性高模 焊低温容器钢板具有高心部冲击韧性生产制造方法目前尚未见报道。
目前国内很多钢厂均在研究高强度中等厚度高模焊低温容器钢的生产工艺，但对于铸坯 生产的中等厚度高模焊及低温心部冲击等性能要求的容器钢生产制造方法尚未报道，已公布 的专利文献内容中产品在实际工程应用更是微乎其微。
经检索，公开号为：CN108823393A，发明创造名称为：一种大厚度SA516Gr60钢板模拟焊后热处理方法，该申请案通过合理的工艺设计，描述了90-100mm厚度试样通过设计的模焊后热处理工艺得到合理的性能，但该申请案通篇主要介绍模焊工艺，且最终得到的性能 只描述了1/2厚度冲击情况，而1/4厚度冲击情况也没有介绍，冲击值方向也没有进行说明。
又如公开号为：CN106591723A，发明创造名称为：一种高模焊条件下的SA516Gr70钢 板及生产方法，该申请案采用合理的成分设计，生产15-100mm厚度钢板，但该申请案中对 于模焊工艺和钢板热处理没有描述清楚，只是介绍了正火+加速冷却工艺，得到合理的性能， 且该申请案最终得到只是-5℃下的横向冲击性能，且通篇介绍的均是正火模拟性能情况。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板生产性能不佳的 问题，拟提供一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板及其生产方法，本发明的钢板力学性 能达到技术标准要求，其实际水平达到：1/4厚度和1/2厚度抗拉强度≥550MPa，同时-45℃， 1/4厚度和1/2厚度横向冲击功Akv≥100J，试样经过630℃，保温时间达到560min模拟焊接 热处理后，1/4厚度和1/2厚度抗拉强度≥510MPa，同时-45℃，1/4厚度和1/2厚度横向冲击 功Akv≥100J，具有良好强韧性性能；本发明的生产方法根据ASMESA-516/SA-516标准，通 过合理的合金化成份设计，采用铸坯生产中等厚度高韧性高模焊低温容器钢，成功解决了中 等厚度钢板在项目应用上需要进行高模焊技术要求下，生产低温高强度容器钢1/2厚度位置 冲击性能不稳定及焊接性不稳定的技术难点。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板，该钢板的化学成分组成，按照重量 百分比计，包括C：0.15-0.17％，Si：0.30-0.40％，Mn：1.25-1.35％，P≤0.008％，S≤0.002％， Ni：0.28-0.32％，Nb：0.013-0.019％，Alt：0.035-0.065％，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15 ≤0.42％，余量为Fe及不可避免的杂质；该钢板的显微组织为铁素体+珠光体+贝氏体组织， 晶粒尺寸控制在10μm-12μm，晶粒度控制在9级。
更进一步地，该钢板的力学性能达到以下水平：1/4厚度和1/2厚度抗拉强度≥550MPa， 同时-45℃，1/4厚度和1/2厚度横向冲击功Akv≥100J。
更进一步地，该钢板经过630℃，保温时间达到560min模拟焊接热处理后，1/4厚度和 1/2厚度抗拉强度≥510MPa，同时-45℃，1/4厚度和1/2厚度横向冲击功Akv≥100J。
本发明的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板的生产方法，包括以下步骤：
S1、转炉炼钢：
其中熔炼钢水化学成分以重量百分比计，包括C：0.15-0.17％，Si：0.30-0.40％，Mn： 1.25-1.35％，P≤0.008％，S≤0.002％，Ni：0.28-0.32％，Nb：0.013-0.019％，Alt：0.035-0.065％， Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.42％，余量为Fe及不可避免的杂质；
S2、出炉及轧制：出炉后铸坯采用二阶段轧制控制，且第一阶段轧制道次形变率≥20％， 第二阶段道次形变率≥18％；
S3、热处理工艺：进行正火处理。
更进一步地，步骤S2中坯料在炉时间为260-360分钟，出钢温度为1180-1200℃。
更进一步地，步骤S2中铸坯轧成20-30mm厚度钢板时，第二阶段开轧温度：900-920℃， 待温坯厚度控制在≥2.5h，h为成品钢板厚度，第二阶段终轧温度800-840℃，返红温度： 640-660℃；铸坯轧成30-60mm厚度钢板时，第二阶段开轧温度：870-920℃，待温坯厚度控 制在≥1.7h，h为成品钢板厚度，第二阶段终轧温度800-820℃，返红温度：640-660℃。
更进一步地，步骤S3中正火温度：890-910℃，升温速率：1.4±0.1min/mm。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板，各力学性能指标均达到技术标 准要求，其实际的生产水平达到：1/4厚度和1/2厚度抗拉强度≥550MPa，同时-45℃，1/4 厚度和1/2厚度横向冲击功Akv≥100J，试样经过630℃，保温时间达到560min模拟焊接热 处理后，1/4厚度和1/2厚度抗拉强度≥510MPa，同时-45℃，1/4厚度和1/2厚度横向冲击功 Akv≥100J，具有良好强韧性性能。
(2)本发明的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板的生产方法，根据ASMESA-516/A516标准，通过低合理的合金化成份设计，配合合理的控轧控冷、正火工艺生产中等厚度高模焊低温容器钢，减少低温高心部冲击成分设计复杂问题，生产工序简单、快捷交付，成本低廉。
(3)本发明的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板的生产方法，解决了铸坯生产的 中等厚度高模焊容器钢低温心部冲击性能不稳定，焊接性不稳定等技术难点。
附图说明
图1为20mm厚度，正火温度：910℃，升温速率：1.50min/mm，加热时间：48min，正 火后钢板1/2厚度金相组织，图1正火组织为铁素体+珠光体+少量的贝氏体组织；
图2为60mm厚度，正火温度：910℃，升温速率：1.45min/mm，加热时间：117min， 正火后钢板1/2厚度金相组织，图2正火组织为铁素体+珠光体+少量的贝氏体组织。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、 “第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板，该钢板的化学成分组成，按照重 量百分比计，包括C：0.15％，Si：0.35％，Mn：1.28％，P：0.007％，S：0.0009％，Ni：0.30％， Nb：0.015％，Alt：0.055％，Ceq：0.38％，余量为Fe及不可避免的杂质，该钢板的显微组织 为铁素体+珠光体+贝氏体组织，晶粒尺寸控制在10μm-12μm，晶粒度控制在9级。
本实施例中该容器钢板的生产方法如下：
S1、转炉炼钢：其中熔炼钢水化学成分以重量百分比计，如上包括C：0.15％，Si：0.35％，Mn：1.28％，P：0.007％，S：0.0009％，Ni：0.30％，Nb：0.015％，Alt：0.055％，Ceq：0.38％， 余量为Fe及不可避免的杂质。
S2、出炉及轧制：本实施例采用260mm的厚度板坯，坯料加热段温度为1220-1240℃， 均热温度：1200-1220℃，均热段时间：40-60min，本实施例实际控制：均热温度为1213℃， 均热段时间为52min，坯料在炉时间为283min，出钢温度为1198℃；本实施例要获取高强度、 高心部冲击性能，为改善减轻铸坯低倍质量影响，需要采用高温大压下模式进行控轧，轧后 立即采用控冷方式，降低高温状态下晶粒长大速度，本实施例选用260mm厚度坯料，且均热 温度控制在1200℃左右，在炉时间适当延长，确保坯料钢温整体均匀，避免出现“红黑”相 间的钢温。
本实施例中钢板成品厚度为20mm，出炉后铸坯采用二阶段轧制控制，且第一阶段轧制 道次形变率≥20％，第二阶段道次形变率≥18％，确保表面到心部组织足够细小，在轧制过 程中避免出现心部偏析，避免影响强度和和冲击韧性值；待温坯厚度控制为66mm，成品钢 板厚度h为20mm，第二阶段轧制开轧温度为920℃，终轧温度826℃，轧后终冷返红温度为 657℃。
S3、热处理工艺：进行正火工艺处理，其中正火温度为910℃，升温速率为1.50min/mm， 总加热时间为48min。
本实施例中由于高模焊低温容器钢板因需要心部冲击，故轧制必须采用高温大压下，钢 板轧后板形较差，需要在780-800℃进行在线预矫，保证原始板形。在坚持低成本生产要求的 基础上，为确保正火充分，需要提高正火温度至910℃左右，完全奥实体化后，在冷却过程 中，给予足够的缓冷时间，从而获得更多的铁素体组织，提高冲击韧性，同时本生产方法解 决了中等厚度高韧性高模焊低温容器钢生产需要昂贵的合金成本设计要求
本实施例生产出的20mm厚的钢板，经正火处理后，其力学性能为：1/4厚度/心部屈服 强度为387/353MPa，1/4厚度/心部抗拉强度为561/553MPa，1/4厚度/心部延伸率为37/36％， 同时-45℃下，1/4厚度/心部横向冲击功值/冲击均值Akv为1/4厚度：156/178/173:169；1/2 厚度：191/192/184:189；具有良好强韧性性能。
如图1所示为本实施例中20mm厚度，正火温度：910℃，升温速率：1.50min/mm，加热时间：48min，正火后钢板1/2厚度金相组织，图1正火组织为铁素体+珠光体+少量的贝氏体组织。
本实施例生产得到的钢板，经过电阻炉按照标准进行模焊热处理，模焊工艺为：630℃回 火温度，2.0min/mm，保温时间：560min，装出炉≤300℃，300℃以上升降温速率：55-90℃ /h，其所获得的力学性能：1/4厚度/心部屈服强度为379/388MPa，1/4厚度/心部抗拉强度为525/523MPa，1/4厚度/心部延伸率为38/36％，同时-45℃下，1/4厚度/心部横向冲击功值/冲 击均值Akv为1/4厚度：189/193/165:182；1/2厚度：160/196/154:170，具有良好强韧性性能。
本实施例根据ASMESA-516/SA-516标准，通过合理的合金化成份设计，采用铸坯生产 中等厚度高模焊低温容器钢。经过正火热处理后，力学性能达到技术标准要求，其实际水平 达到：1/4厚度和1/2厚度抗拉强度≥550MPa，同时-45℃，1/4厚度和1/2厚度横向冲击功 Akv≥100J，试样经过630℃，保温时间达到560min模拟焊接热处理后，1/4厚度和1/2厚度 抗拉强度≥510MPa，同时-45℃，1/4厚度和1/2厚度横向冲击功Akv≥100J的良好强韧性性 能；本实施例所获得的这些强度、塑性、横向冲击韧性性能指标均达到技术标准要求，同时 也满足了中东国际某大型石油化工项目所要求的力学性能设计标准。目前行业内由于低温高 韧性高模焊性能要求高，在实际工业生产过程中，为避免在生产过程中不能满足大压下轧制 要求，易造成原始晶粒尺寸粗大，甚至出现混晶现象，从而严重影响强度和低温冲击韧性相 匹配的力学性能，故对轧制设备和热处理装备能力及精度要求较高。本实施例通过合理的合 金成分设计，利用横纵向展宽轧制坯料设计方法，采用控轧控冷工艺结合最优的正火热处理 工艺，从而弥补了满足常规轧制生产线因装备能力有限而不能够生产高强度、高韧性、高焊 接稳定性、高模焊性能的低温容器钢。
实施例2
本实施例的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板，该钢板的化学成分组成，按照重 量百分比计，包括C：0.15％，Si：0.35％，Mn：1.29％，P：0.007％，S：0.0009％，Ni：0.31％， Nb：0.016％，Alt：0.057％，Ceq：0.39％，余量为Fe及不可避免的杂质。
本实施例中该容器钢板的生产方法如下：
S1、转炉炼钢：其中熔炼钢水化学成分以重量百分比计，如上包括C：0.15％，Si：0.35％， Mn：1.29％，P：0.007％，S：0.0009％，Ni：0.31％，Nb：0.016％，Alt：0.057％，Ceq：0.39％， 余量为Fe及不可避免的杂质。
S2、出炉及轧制：本实施例采用260mm的厚度板坯，坯料加热段温度为1220-1240℃， 均热温度为1209℃，均热段时间为56min，坯料在炉时间为261min，出钢温度为1187℃。
本实施例中钢板出炉后铸坯采用二阶段轧制控制，待温坯厚度控制为89mm，成品钢板 厚度h为40mm，第二阶段轧制开轧温度为905℃，终轧温度816℃，轧后终冷返红温度为642℃。
S3、热处理工艺：进行正火工艺处理，其中正火温度为908℃，升温速率为1.45min/mm， 总加热时间为81min。
本实施例生产出的40mm厚的钢板，经正火处理后，其力学性能为：1/4厚度/心部屈服 强度为356/366MPa，1/4厚度/心部抗拉强度为553/559MPa，1/4厚度/心部延伸率为44/42％，， 同时-45℃下，1/4厚度/心部横向冲击功值/冲击均值Akv为1/4厚度：173/174/154:167；1/2 厚度：136/141/163:147；具有良好强韧性性能。
本实施例生产得到的钢板，经过电阻炉按照标准进行模焊热处理，模焊工艺为：630℃回 火温度，2.0min/mm，保温时间：560min，装出炉≤300℃，300℃以上升降温速率：55-90℃ /h，其所获得的力学性能：1/4厚度/心部屈服强度为354/349MPa，1/4厚度/心部抗拉强度为 513/522MPa，1/4厚度/心部延伸率为39/33％，，同时-45℃下，1/4厚度/心部横向冲击功值/冲 击均值Akv为1/4厚度：186/189/192:189；1/2厚度：195/180/183:186，具有良好强韧性性能。
实施例3
本实施例的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板，该钢板的化学成分组成，按照重 量百分比计，包括C：0.17％，Si：0.35％，Mn：1.35％，P：0.006％，S：0.0007％，Ni：0.28％， Nb：0.019％，Alt：0.063％，Ceq：0.41％，余量为Fe及不可避免的杂质。
本实施例中该容器钢板的生产方法如下：
S1、转炉炼钢：其中熔炼钢水化学成分以重量百分比计，如上包括C：0.17％，Si：0.35％， Mn：1.35％，P：0.006％，S：0.0007％，Ni：0.28％，Nb：0.019％，Alt：0.063％，Ceq：0.41％， 余量为Fe及不可避免的杂质。
S2、出炉及轧制：本实施例采用260mm的厚度板坯，坯料加热段温度为1220-1240℃， 均热温度为1211℃，均热段时间为57min，坯料在炉时间为357min，出钢温度为1182℃。
本实施例中钢板出炉后铸坯采用二阶段轧制控制，待温坯厚度控制为107mm，成品钢板 厚度h为60mm，第二阶段轧制开轧温度为880℃，终轧温度813℃，轧后终冷返红温度为649℃。
S3、热处理工艺：进行正火热处理，其中正火温度为909℃，升温速率为1.43min/mm， 总加热时间为117min。
本实施例生产出的60mm厚的钢板，经正火处理后，其力学性能为：1/4厚度/心部屈服 强度为359/343MPa，1/4厚度/心部抗拉强度为556/560MPa，1/4厚度/心部延伸率为33/28.5％，， 同时-45℃下，1/4厚度/心部横向冲击功值/冲击均值Akv为1/4厚度：145/115/109:123；1/2 厚度：100/138/149:129；具有良好强韧性性能。
如图2所示为本实施例中60mm厚度，正火温度：909℃，升温速率：1.43min/mm，加热时间：117min，正火后钢板1/2厚度金相组织，图2正火组织为铁素体+珠光体+少量的贝氏体组织，且钢板1/2厚度处晶粒尺寸控制在10μm-12μm，晶粒度控制在9级。
本实施例生产得到的钢板，经过电阻炉按照标准进行模焊热处理，模焊工艺为：630℃回 火温度，2.0min/mm，保温时间：560min，装出炉≤300℃，300℃以上升降温速率：55-90℃ /h，其所获得的力学性能：1/4厚度/心部屈服强度为379/385MPa，1/4厚度/心部抗拉强度为525/523MPa，1/4厚度/心部延伸率为38/37％，，同时-45℃下，1/4厚度/心部横向冲击功值/冲 击均值Akv为1/4厚度：189/193/165:182；1/2厚度：160/196/154:170，具有良好强韧性性能。
实施例4
本实施例的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板，该钢板的化学成分组成，按照重 量百分比计，包括C：0.16％，Si：0.3％，Mn：1.25％，P：0.008％，S：0.002％，Ni：0.32％， Nb：0.013％，Alt：0.035％，Ceq：0.39％，余量为Fe及不可避免的杂质。
本实施例中该容器钢板的生产方法如下：
S1、转炉炼钢：其中熔炼钢水化学成分以重量百分比计，如上包括C：0.16％，Si：0.3％， Mn：1.25％，P：0.008％，S：0.002％，Ni：0.32％，Nb：0.013％，Alt：0.035％，Ceq：0.39％， 余量为Fe及不可避免的杂质。
S2、出炉及轧制：本实施例采用260mm的厚度板坯，坯料加热段温度为1220-1240℃， 均热温度为1200℃，均热段时间为60min，坯料在炉时间为260min，出钢温度为1180℃。
本实施例中钢板出炉后铸坯采用二阶段轧制控制，待温坯厚度控制为50mm，成品钢板 厚度h为20mm，第二阶段轧制开轧温度为900℃，终轧温度840℃，轧后终冷返红温度为640℃。
S3、热处理工艺：进行正火工艺处理，其中正火温度为890℃，升温速率为1.3min/mm， 总加热时间为44min。
本实施例生产出的20mm厚的钢板，经正火处理后，其力学性能为：1/4厚度/心部屈服 强度为349/355MPa，1/4厚度/心部抗拉强度为539/533MPa，1/4厚度/心部延伸率为38/36％，， 同时-45℃下，1/4厚度/心部横向冲击功值/冲击均值Akv为1/4厚度：141/158/165:155；1/2 厚度：188/195/179:187；具有良好强韧性性能。
本实施例生产得到的钢板，经过电阻炉按照标准进行模焊热处理，模焊工艺为：630℃回 火温度，2.0min/mm，保温时间：560min，装出炉≤300℃，300℃以上升降温速率：55-90℃ /h，其所获得的力学性能：1/4厚度/心部屈服强度为366/351MPa，1/4厚度/心部抗拉强度为 532/541MPa，1/4厚度/心部延伸率为37/36％，，同时-45℃下，1/4厚度/心部横向冲击功值/冲 击均值Akv为1/4厚度：176/185/159:173；1/2厚度：182/191/165:179，具有良好强韧性性能。
实施例5
本实施例的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板，该钢板的化学成分组成，按照重 量百分比计，包括C：0.17％，Si：0.4％，Mn：1.35％，P：0.005％，S：0.001％，Ni：0.3％， Nb：0.018％，Alt：0.065％，Ceq：0.42％，余量为Fe及不可避免的杂质。
本实施例中该容器钢板的生产方法如下：
S1、转炉炼钢：其中熔炼钢水化学成分以重量百分比计，如上包括C：0.17％，Si：0.4％， Mn：1.35％，P：0.005％，S：0.001％，Ni：0.3％，Nb：0.018％，Alt：0.065％，Ceq：0.42％， 余量为Fe及不可避免的杂质。
S2、出炉及轧制：本实施例采用260mm的厚度板坯，坯料加热段温度为1220-1240℃， 均热温度为1210℃，均热段时间为40min，坯料在炉时间为360min，出钢温度为1200℃。
本实施例中钢板出炉后铸坯采用二阶段轧制控制，待温坯厚度控制为68mm，成品钢板 厚度h为20mm，第二阶段轧制开轧温度为910℃，终轧温度800℃，轧后终冷返红温度为660℃。
S3、热处理工艺：进行正火工艺处理，其中正火温度为910℃，升温速率为1.4min/mm， 总加热时间为46min。
本实施例生产出的20mm厚的钢板，经正火处理后，其力学性能为：1/4厚度/心部屈服 强度为355/367MPa，1/4厚度/心部抗拉强度为559/561MPa，1/4厚度/心部延伸率为37/33％， 同时-45℃下，1/4厚度/心部横向冲击功值/冲击均值Akv为1/4厚度：166/157/169:164；1/2 厚度：185/198/176:186；具有良好强韧性性能。
本实施例生产得到的钢板，经过电阻炉按照标准进行模焊热处理，模焊工艺为：630℃回 火温度，2.0min/mm，保温时间：560min，装出炉≤300℃，300℃以上升降温速率：55-90℃ /h，其所获得的力学性能：1/4厚度/心部屈服强度为359/346MPa，1/4厚度/心部抗拉强度为 522/519MPa，1/4厚度/心部延伸率为36/37％，，同时-45℃下，1/4厚度/心部横向冲击功值/冲 击均值Akv为1/4厚度：179/191/183:184；1/2厚度：159/183/167:170，具有良好强韧性性能。
实施例6
本实施例的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板，该钢板的化学成分组成，按照重 量百分比计，包括C：0.16％，Si：0.33％，Mn：1.3％，P：0.005％，S：0.001％，Ni：0.28％， Nb：0.014％，Alt：0.042％，Ceq：0.4％，余量为Fe及不可避免的杂质。
本实施例中该容器钢板的生产方法如下：
S1、转炉炼钢：其中熔炼钢水化学成分以重量百分比计，如上包括C：0.16％，Si：0.33％， Mn：1.3％，P：0.005％，S：0.001％，Ni：0.28％，Nb：0.014％，Alt：0.042％，Ceq：0.4％， 余量为Fe及不可避免的杂质。
S2、出炉及轧制：本实施例采用260mm的厚度板坯，坯料加热段温度为1220-1240℃， 均热温度为1220℃，均热段时间为40min，坯料在炉时间为288min，出钢温度为1192℃。
本实施例中钢板出炉后铸坯采用二阶段轧制控制，待温坯厚度控制为102mm，成品钢板 厚度h为60mm，第二阶段轧制开轧温度为870℃，终轧温度800℃，轧后终冷返红温度为640℃。
S3、热处理工艺：进行正火工艺处理，其中正火温度为890℃，升温速率为1.3min/mm， 总加热时间为110min。
本实施例生产出的40mm厚的钢板，经正火处理后，其力学性能为：1/4厚度/心部屈服 强度为366/357MPa，1/4厚度/心部抗拉强度为573/557MPa，1/4厚度/心部延伸率为35/27％，， 同时-45℃下，1/4厚度/心部横向冲击功值/冲击均值Akv为1/4厚度：158/123/112:131；1/2 厚度：122/118/109:116；具有良好强韧性性能。
本实施例生产得到的钢板，经过电阻炉按照标准进行模焊热处理，模焊工艺为：630℃回 火温度，2.0min/mm，保温时间：560min，装出炉≤300℃，300℃以上升降温速率：55-90℃ /h，其所获得的力学性能：1/4厚度/心部屈服强度为388/369MPa，1/4厚度/心部抗拉强度为 513/522MPa，1/4厚度/心部延伸率为37/38％，，同时-45℃下，1/4厚度/心部横向冲击功值/冲 击均值Akv为1/4厚度：173/169/188:177；1/2厚度：168/188/175:177，具有良好强韧性性能。
实施例7
本实施例的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板，该钢板的化学成分组成，按照重 量百分比计，包括C：0.17％，Si：0.33％，Mn：1.27％，P：0.005％，S：0.0013％，Ni：0.28％， Nb：0.014％，Alt：0.042％，Ceq：0.4％，余量为Fe及不可避免的杂质。
本实施例中该容器钢板的生产方法如下：
S1、转炉炼钢：其中熔炼钢水化学成分以重量百分比计，如上包括C：0.17％，Si：0.33％， Mn：1.27％，P：0.005％，S：0.0013％，Ni：0.28％，Nb：0.014％，Alt：0.042％，Ceq：0.4％， 余量为Fe及不可避免的杂质。
S2、出炉及轧制：本实施例采用260mm的厚度板坯，坯料加热段温度为1220-1240℃， 均热温度为1200℃，均热段时间为60min，坯料在炉时间为360min，出钢温度为1200℃。
本实施例中钢板出炉后铸坯采用二阶段轧制控制，待温坯厚度控制为102mm，成品钢板 厚度h为60mm，第二阶段轧制开轧温度为920℃，终轧温度820℃，轧后终冷返红温度为660℃。
S3、热处理工艺：进行正火工艺处理，其中正火温度为910℃，升温速率为1.5min/mm， 总加热时间为121min。
本实施例生产出的60mm厚的钢板，经正火处理后，其力学性能为：1/4厚度/心部屈服 强度为364/349MPa，1/4厚度/心部抗拉强度为567/554MPa，1/4厚度/心部延伸率为32/30％，， 同时-45℃下，1/4厚度/心部横向冲击功值/冲击均值Akv为1/4厚度：115/108/103:109；1/2 厚度：109/123/128:120；具有良好强韧性性能。
本实施例生产得到的钢板，经过电阻炉按照标准进行模焊热处理，模焊工艺为：630℃回 火温度，2.0min/mm，保温时间：560min，装出炉≤300℃，300℃以上升降温速率：55-90℃ /h，其所获得的力学性能：1/4厚度/心部屈服强度为377/369MPa，1/4厚度/心部抗拉强度为 527/523MPa，1/4厚度/心部延伸率为38/39％，，同时-45℃下，1/4厚度/心部横向冲击功值/冲 击均值Akv为1/4厚度：193/169/181:181；1/2厚度：159/183/165:169，具有良好强韧性性能。
如下表1为上述实施例中钢种化学成分信息表：
Figure BDA0002416926000000101
下表2为上述实施例中钢板加热出炉的工艺信息表：
Figure BDA0002416926000000102
下表3为上述实施例中钢板轧制控制的工艺信息表：
Figure BDA0002416926000000103
Figure BDA0002416926000000111
如下表4为上述实施例中钢板热处理工艺信息表：
Figure BDA0002416926000000112
如下表5为上述实施例中加工出钢板力学性能信息表：
Figure BDA0002416926000000113
Figure BDA0002416926000000121
如下表6为上述实施例中加工出的钢板模焊处理后性能信息表
Figure BDA0002416926000000122
Figure BDA0002416926000000131
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也 只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员 受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结 构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板，其特征在于：该钢板的化学成分组成，按照重量百分比计，包括C：0.15-0.17％，Si：0.30-0.40％，Mn：1.25-1.35％，P≤0.008％，S≤0.002％，Ni：0.28-0.32％，Nb：0.013-0.019％，Alt：0.035-0.065％，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.42％，余量为Fe及不可避免的杂质；该钢板的显微组织为铁素体+珠光体+贝氏体组织，晶粒尺寸控制在10μm-12μm，晶粒度控制在9级。
2.根据权利要求1所述的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板，其特征在于：该钢板的力学性能达到以下水平：1/4厚度和1/2厚度抗拉强度≥550MPa，同时-45℃，1/4厚度和1/2厚度横向冲击功Akv≥100J。
3.根据权利要求1所述的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板，其特征在于：该钢板经过630℃，保温时间达到560min模拟焊接热处理后，1/4厚度和1/2厚度抗拉强度≥510MPa，同时-45℃，1/4厚度和1/2厚度横向冲击功Akv≥100J。
4.一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、转炉炼钢：
其中熔炼钢水化学成分以重量百分比计，包括C：0.15-0.17％，Si：0.30-0.40％，Mn：1.25-1.35％，P≤0.008％，S≤0.002％，Ni：0.28-0.32％，Nb：0.013-0.019％，Alt：0.035-0.065％，Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.42％，余量为Fe及不可避免的杂质；
S2、出炉及轧制：出炉后铸坯采用二阶段轧制控制，且第一阶段轧制道次形变率≥20％，第二阶段道次形变率≥18％；
S3、热处理工艺：进行正火处理。
5.根据权利要求4所述的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板的生产方法，其特征在于：步骤S2中坯料在炉时间为260-360分钟，出钢温度为1180-1200℃。
6.根据权利要求4所述的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板的生产方法，其特征在于：步骤S2中铸坯轧成20-30mm厚度钢板时，第二阶段开轧温度：900-920℃，待温坯厚度控制在≥2.5h，h为成品钢板厚度，第二阶段终轧温度800-840℃，返红温度：640-660℃；铸坯轧成30-60mm厚度钢板时，第二阶段开轧温度：870-920℃，待温坯厚度控制在≥1.7h，h为成品钢板厚度，第二阶段终轧温度800-820℃，返红温度：640-660℃。
7.根据权利要求4所述的一种中等厚度高韧性高模焊低温容器钢板的生产方法，其特征在于：步骤S3中正火温度：890-910℃，升温速率：1.4±0.1min/mm。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101994058A (zh) * 2010-12-10 2011-03-30 武汉钢铁(集团)公司 抗层状撕裂性能优良的抗震建筑用钢及其生产方法
CN110184530A (zh) * 2018-07-14 2019-08-30 江阴兴澄特种钢铁有限公司 低温及酸性条件下使用的管件用正火态钢板及其制造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101994058A (zh) * 2010-12-10 2011-03-30 武汉钢铁(集团)公司 抗层状撕裂性能优良的抗震建筑用钢及其生产方法
CN110184530A (zh) * 2018-07-14 2019-08-30 江阴兴澄特种钢铁有限公司 低温及酸性条件下使用的管件用正火态钢板及其制造方法

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