CN111621708B - 一种冲击韧性高于lpg船储罐用p690ql2钢板的新型钢板及其生产方法 - Google Patents

一种冲击韧性高于lpg船储罐用p690ql2钢板的新型钢板及其生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111621708B
CN111621708B CN202010609475.6A CN202010609475A CN111621708B CN 111621708 B CN111621708 B CN 111621708B CN 202010609475 A CN202010609475 A CN 202010609475A CN 111621708 B CN111621708 B CN 111621708B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel plate
percent
temperature
equal
rolling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010609475.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111621708A (zh
Inventor
朱书成
郑海明
许少普
李忠波
张涛
唐郑磊
杨阳
刘庆波
杨东
张占杰
李亮
康文举
于飒
王英杰
符可义
薛艳生
袁继恒
庞百鸣
屈晓彬
朱先兴
袁高俭
王希彬
任义
白艺波
杨春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanyang Hanye Special Steel Co Ltd
Original Assignee
Nanyang Hanye Special Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanyang Hanye Special Steel Co Ltd filed Critical Nanyang Hanye Special Steel Co Ltd
Priority to CN202010609475.6A priority Critical patent/CN111621708B/zh
Publication of CN111621708A publication Critical patent/CN111621708A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111621708B publication Critical patent/CN111621708B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/54Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002Bainite

Abstract

本发明公开了一种冲击韧性高于LPG船储罐用P690QL2钢板的新型钢板及其生产方法,该新型钢板包括如下质量百分比的化学成分:C 0.07‑0.12、Si 0.10‑0.20、Mn 1.00‑1.60、P≤0.010、S≤0.003、Als 0.020‑0.050、Nb 0.030‑0.060、V 0.030‑0.070、Ni 0.30‑1.50、Cr 0.30‑0.50、Mo 0.20‑0.50及B 0.0008‑0.0015,余量为Fe和残留元素;所述新型钢板80%以上的回火贝氏体+20%以下的回火索氏体组织,其‑60℃横向冲击值≥120J;通过钢锭加热、开坯轧制及分割、小坯加热、控轧控冷及热处理的生产工艺得到。与现有技术相比,本发明通过对钢板成分及生产方法的合理设计,获得的钢板基体组织组合合理,具有较高的强度、优异的低温冲击韧性,以及良好的焊接性能,可满足大型LPG船用储罐的工业制造。

Description

一种冲击韧性高于LPG船储罐用P690QL2钢板的新型钢板及其 生产方法
技术领域
本发明属于船用储罐钢板生产制造领域,具体涉及一种冲击韧性高于LPG船储罐用P690QL2钢板的新型钢板及其生产方法。
背景技术
目前全球30%以上的液化石油气(LPG:Liquefied Petroleum Gas)主要通过海运来完成。LPG的主要组成成分是丙烷和丁烷,其液化温度在-40℃以下,而且膨胀系数高,1L的LPG汽化体积可达250L。
为了保证更大的运载量,LPG船用储罐朝着大型化、高强化的方向发展,同时又对储罐用钢板的低温韧性、焊接性要求增高。如一条5500m3全压式LPG 船只由两台储罐组成,单台储罐公称容积可达2750m3,内径达到11000mm,储罐总长33000mm,筒体壁厚42mm。
P690QL2是淬火加回火的可焊接细晶粒钢,具有强度高、低温韧性好、易于焊接等优点,广泛应用于LPG船用储罐等大型承压容器设备。但标准的P690QL2的低温冲击韧性还比较低,安全系数还不够高。
发明内容
为解决上述技术缺陷,本发明的目的在于提供一种冲击韧性高于LPG船储罐用P690QL2钢板的新型钢板,该新型钢板比P690QL2钢板的低温冲击韧性高,各化学成分组合合理,性能指标优良,满足承压设备的加工及使用要求。
本发明的另一目的是提供一种冲击韧性高于LPG船储罐用P690QL2钢板的新型钢板的生产方法。
为达到上述目的,本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的:一种冲击韧性高于LPG船储罐用P690QL2钢板的新型钢板,包括如下质量百分比的化学成分:C0.07-0.12、Si 0.10-0.20、Mn 1.00-1.60、P≤0.010、S≤0.003、Als 0.020-0.050、Nb0.030-0.060、V 0.030-0.070、Ni 0.30-1.50、Cr 0.30-0.50、Mo 0.20-0.50及B 0.0008-0.0015,余量为Fe和残留元素;
所述新型钢板80%以上的回火贝氏体+20%以下的回火索氏体组织,其-60℃横向冲击值≥120J。
所述新型钢板的压缩比≥6。
所述新型钢板的伸长率≥20%、抗拉强度≥841Mpa、超过100mm厚钢板的屈服强度≥700Mpa,焊接裂纹敏感性指数Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B≤0.26%,再热裂纹敏感性指数PSR=Cr+Cu+2Mo+10V+7Nb+5Ti-2≤0。
一种冲击韧性高于LPG船储罐用P690QL2钢板的新型钢板的生产方法,其特征在于包括如下步骤:
1)钢锭加热:钢锭的总加热时间为14~16min/cm,其中,装钢前炉膛温度≤850℃,预热3h闷钢,高温段温度为1260-1290℃,保温时间为9~12min/cm;
2)开坯轧制及分割:出加热炉钢锭采用高温、低速、大压下轧制,过程不控温、不控冷,直接进行热轧到底;其中,成品钢板厚度为10~50mm的采用≥500~550mm钢锭轧制中间坯200~250mm厚、成品钢板厚度为 51~80mm的采用≥550~700mm钢锭轧制中间坯251~300mm厚、成品钢板厚度为81~120mm的采用≥700mm钢锭轧制中间坯301~350mm厚;轧后中间坯缓冷48h,分割为小坯;
3)小坯加热:小坯分三段加热,一加热温度≤950℃,二加热1230~1250℃,三加热1220~1240℃,总加热时长按照10~12min/cm控制;
4)控轧控冷:小坯按两阶段控轧,其中,粗轧阶段使用高压除磷水对钢锭表面降温,形成差温轧制,开轧温度1000~1050℃,粗轧结束控制凉钢厚度,其中成品板厚≤60mm的控制精轧累计压下率≥50%,成品板厚>60mm的控制精轧累计压下率≥30%,钢板进入ACC进行快冷,使其心部温度降到Tnr;精轧采用多道次、小压下轧制,终轧温度控制在Ar3-20℃至Ar3+50℃范围内,控冷返红温度控制在580~670℃;
5)热处理:包括淬火+高温回火,其中淬火温度900~930℃,保温时间1.8~2.4min/mm,冷却速度在0.2~10℃/s,高温回火温度600~650℃,回火时间3.0~6.0min/mm。
本发明的有益效果是:成分设计合理,Cr、Mo、Ni等元素,能够增加厚板的淬透性,且Ni元素能够显著的提高钢板的低温冲击韧性;Nb、V、Ti能够细化钢板的晶粒,细晶强化能够同时提高钢板的强度与韧性;适量的C、Mn保证了钢板的焊接性能;
采用水冷模浇铸与大断面连铸相比,优势在于,一方面可以保证大压缩比的要求,另一方面在于模铸浇铸获得的钢锭有良好的补缩通道,偏析小、夹杂物少,可以保证钢锭内部组织的细化、成分的均匀和机械性能的提高。
钢板压缩比≥6,可以保证轧制力充分渗透。轧制过程采用开坯轧制+控轧控冷方式,其中开坯轧制解决了坯料过大、薄板超长的问题,以及坯料过厚、轧件心部温度高晶粒粗大的难题;控轧控冷阶段,采用小坯两阶段轧制,粗轧是再结晶区以上温度轧制,采用50~60mm大压下量轧制,同时轧制过程进行高压打水,使其表面形成一层冷硬的壳,轧制力能够通过硬壳充分渗透到钢板心部,保证心部粗大的晶粒充分破碎,心部缺陷得到焊合和改善,精轧在未结晶区以下轧制,避免心部晶粒长大,提高韧性,ACC控冷保证奥氏体能够在轧制位错上,形成细小的贝氏体+珠光体+铁素体晶粒,随着板厚的增加,贝氏体比例减少。控冷返红温度控制在580~670℃,返红温度随着板厚的增加而降低。
合理的热处理制度,淬火的保温时间可根据板厚设置,板厚越大,对应的加热系数越大,加热时间越长,保证钢板组织奥氏体化,使其内部组织均匀单一,钢板在进行淬火的过程中,保证冷却速度在0.2~10℃/s,即可转变80%以上的贝氏体组织,回火消除钢板的应力,生成所需要的80%以上的回火贝氏体+20%以下的回火索氏体组织。
合理的基体组织决定钢板良好的性能。按本方案获得的钢板-60℃横向冲击值≥120J、伸长率≥20%,在一些实施方式中,超过100mm厚钢板的屈服强度≥700Mpa,各项指标较标准EN10028-6富裕量大。
本发明通过对钢板成分及生产方法的合理设计,获得的钢板基体组织组合合理,具有较高的强度、优异的低温冲击韧性,以及良好的焊接性能,可满足大型LPG船用储罐的工业制造。
附图说明
下面结合附图及实施例,对本发明的技术特征作进一步描述。
图1为本发明实施例2提供的新型钢板的显微金相组织图。
图2为本发明实施例2提供的新型钢板-60℃冲击的断口形貌宏观图。
图3为本发明实施例2提供的新型钢板-60℃冲击的断口形貌微观图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的P690QL2钢板的生产方法进行具体说明。
本发明提供的P690QL2钢板包括如下质量百分比的化学成分:C 0.07-0.12、Si0.10-0.20、Mn 1.00-1.60、P≤0.010、S≤0.003、Als 0.020-0.050、Nb 0.030-0.060、V0.030-0.070、Ni 0.30-1.50、Cr 0.30-0.50、Mo 0.20-0.50及B 0.0008-0.0015,余量为Fe和残留元素;其生产方法,包括以下步骤:
铁水KR预处理,对到站铁水前后扒渣,使液面渣层厚度≤25mm,铁水经KR搅拌脱硫后,S含量≤0.008%,硫周期≤28min,脱硫温降≤25℃。
MURC转炉冶炼氧化脱C、脱P处理,冶炼过程控制氧含量1100~1400ppm,前期吹炼枪位控制在1.3m左右,中后期吹炼枪位控制在1.0m左右。一倒温度为1560℃左右,点吹时间≤2min,点吹3次。转炉冶炼终点,钢水中碳含量≤0.05%,磷含量≤0.007%。出钢结束前采用挡渣锥挡渣,防止下渣回磷。
LF精炼配比合金成分,以及造渣脱S处理。LF精炼分三次加热进行,一加热前加入≥12Kg/t石灰提高碱度、≥1Kg/t萤石球化渣、打入≥3m/t铝线脱氧,然后快速升温造渣。二加热调节钢水中的合金成分,控制在内控范围的下限。三加热进行微调成分,使之接近目标成分,并控制温度在1630℃左右。
VD抽真空脱气处理。VD炉抽真空控制在67Pa以下,并保持≥20min,使钢水中的N、H、O等气体杂质气体充分上浮,提高钢水的洁净度。VD离站钢水温度控制在1585℃左右。
浇铸工艺采用铜板导热的水冷模铸,铜板的导热系数好,使钢水的冷却速度增大,其比常规铸铁模铸过程中冷却速度快,其本体凝固也就更快,在同样帽口保温的情况下,有较好的补缩通道;同时也减轻了钢锭内部的疏松和偏析;随着钢锭凝固进一步收缩,利用模壁跟进消除气隙,有效地解决了冷凝过程中气隙现象的产生,使钢锭通过正常的热传导进行散热,进一步保障了钢锭内部组织的细化、成分的均匀和机械性能的提高。其次水冷模铸,在规格上可达1000mm以上,满足120mm厚板压缩比≥6的要求。浇铸后10~14h脱模,缓冷48h后清理、装炉。
钢锭的加热时间控制在T=h(钢锭厚度)×(14~16)min/cm。装钢前炉膛温度控制在≤850℃,预热3h闷钢,减小钢锭表面与心部的温差,避免温度应力过大造成表面炸裂。高温段目标保温温度为1260-1290℃,如1265℃、1285℃、1280℃。保温时间在加热(9~12)min/cm。通过控制钢锭的加热时间及温度,保证钢锭均匀烧透,减小轧制变形抗力,同时使其中的合金元素能够充分固溶,也防止了奥氏体晶粒的粗化长大。
钢锭的一次开坯轧制,高温、低速、大压下,直接进行热轧到底,过程不控温、不控冷。轧后中间坯缓冷48h,分割为小坯再装加热炉进行二次加热轧制,二次加热按照10~12min/cm进行,一加热温度≤950℃,二加热温度1230~1250℃,三加热温度1220~1240℃。
小坯出炉后,进行两阶段控轧。粗轧阶段使用高压除磷水对钢锭表面降温,形成差温轧制。开轧温度1000~1050℃,粗轧结束控制凉钢厚度,其中成品板厚≤60mm 的控制精轧累计压下率≥50%,成品板厚>60mm的控制精轧累计压下率≥30%。粗轧结束后,钢板进入ACC以最大冷速冷却,使其心部温度降到Tnr(未再结晶温度)以下,避免混晶造成低温冲击不和,能够减轻钢板的心部偏析。
精轧采用多道次、小压下轧制,终轧温度控制在(Ar3-20℃,Ar3+50℃)范围内。Ar3为钢板冷却时,奥氏体开始发生转变的温度。本发明人发现薄板的温降快,入水温度低会生成先共析铁素体,造成组织异常及伸长不合,所以薄板入水温度要高于Ar3。对于厚板若入水温度高,则厚板心部温度更高、组织会粗大导致冲击不合,所以厚板的入水温度要比Ar3低20℃。
ACC控冷保证奥氏体能够在轧制位错上,形成细小的贝氏体+珠光体+铁素体晶粒,随着板厚的增加,贝氏体比例减少。控冷返红温度控制在580~670℃,返红温度随着板厚的增加而降低。
淬火+高温回火热处理。淬火温度900~930℃,如910℃、918℃、923℃、925℃等。淬火的保温时间可根据板厚,设置为1.8~2.4min/mm,如1.9min/mm、2.0min/mm、2.2min/mm、2.4min/mm。板厚越大,对应的加热系数越大,加热时间越长,保证钢板组织奥氏体化,使其内部组织均匀单一。淬火采用淬火机进行快速水淬,钢板在进行淬火的过程中,保证冷却速度在0.2~10℃/s,即可转变90%以上的贝氏体组织。淬火后,进行高温回火热处理。回火热处理的温度为600~650℃,如610℃、620℃、630℃、650℃等。回火的时间设置为3.0~6.0min/mm,如3.5min/mm、4.0min/mm、5.0min/mm、6.0min/mm等。回火主要是消除钢板的应力,生成所需要的80%以上的回火贝氏体+20%以下的回火索氏体组织。
回火冷却至350℃~400℃,采用液压机进行板型校平压制,随后进行火切精整、性能检验、表面检验、内部探伤检验,最后入库。
经上述工艺生产的LPG船用储罐P690QL2钢板,强度高、韧性优异,焊接性能良好,完全满足工业使用。
以下结合具体实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种冲击韧性高于LPG船储罐用P690QL2钢板的新型钢板,包括如下质量百分比的化学成分:C 0.07、Si 0.15、Mn 1.10、P 0.007、S 0.003、Als 0.035、Nb0.035、V 0.035、Ni 1.2、Cr 0.35、Mo 0.30及B 0.0009,余量为Fe和残留元素;
实施例1的P690QL2钢板的焊接裂纹敏感性指数:Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B=0.195<0.26%。
上述P690QL2钢板的再热裂纹敏感性指数:PSR=Cr+Cu+2Mo+10V+7Nb+5Ti-2=-0.455<0。
上述P690QL2原始钢锭厚度为550mm,成品厚度为16mm,压缩比550/16=34>6,
其生产方法包括:
对铁水KR预处理,将到站铁水前后扒渣,液面渣层厚度23mm,铁水经KR搅拌脱硫后使铁水中S含量0.006wt%,硫周期23min、脱硫温降22℃。
转炉冶炼过程,控制氧含量为1100ppm左右,前期吹炼枪位控制在1.3m左右,中后期吹炼枪位控制在1.0m左右,一倒温度为1560℃左右,点吹时间2min,点吹3次。转炉冶炼终点,钢水中碳含量0.05%,磷含量≤0.005%。出钢结束前采用挡渣锥挡渣,防止下渣回磷。
精炼一加热,钢水加入石灰1300Kg,萤石球120Kg,打入铝线350m,然后快速升温造渣;二加热控制合金成分在在范围下限。三加热微调成分,使其接近目标成分。VD炉真空处理,VD炉抽真空控制在67Pa以下,保持25min。
浇铸后11h脱模缓冷、清理、装炉。装钢前炉膛温度控制在850℃,预热3h后高温段目标保温温度为1270℃,保温时间11h。
随后在3800轧机进行轧制,开轧温度1260℃。轧机线速度控制在1.15m/min。大压下道次控制压下量在50mm/道次,一次热轧开坯厚度200mm。
开坯切割后,二次装炉加热,进行两阶段控轧。粗轧开轧1030℃,凉钢60mm,精轧开轧温度在830℃,终轧温度控制在810℃。钢板入水温度740℃,ACC控冷返红温度660℃。
淬火温度为910℃,淬火的保温时间设置为2.0min/mm,快速水冷至常温,冷却速度要控制在0.2~3℃/s。回火温度为650℃,回火的时间设置为3.5min/mm。
然后进行带温矫直,最后精整、检验、探伤入库。
实施例2
本实施例提供一种冲击韧性高于LPG船储罐用P690QL2钢板的新型钢板,包括如下质量百分比的化学成分:C 0.07、Si 0.15、Mn 1.15、P 0.008、S 0.002、Als 0.033、Nb0.038、V 0.040、Ni 1.30、Cr 0.40、Mo 0.40及B 0.0008,余量为Fe和残留元素;
实施例2的P690QL2钢板的焊接裂纹敏感性指数:Pcm= 0.209<0.26%。
再热裂纹敏感性指数:PSR=Cr+Cu+2Mo+10V+7Nb+5Ti-2=-0.184<0。
实施例2的P690QL2原始钢锭厚度为680mm,成品厚度为50mm,压缩比680/50=13.6>6:
该P690QL2钢板的生产方法与实施例1中的区别在于:对铁水KR预处理,硫周期25min、脱硫温降20℃。精炼一加热,钢水加入石灰1350Kg,萤石球130Kg。其他冶炼工艺相同。轧制工艺上,开坯厚度300mm,粗轧凉钢厚度120mm,精轧开轧770℃,终轧温度755℃,入水温度745℃,返红温度630℃。其他轧制工艺相同。热处理工艺上,淬火温度920℃,淬火的保温时间设置为2.2min/mm,冷却速度要控制在4~6℃/s,回火温度635℃,回火的时间设置为4.5min/mm。
实施例3
本实施例提供一种冲击韧性高于LPG船储罐用P690QL2钢板的新型钢板,包括如下质量百分比的化学成分:C 0.08、Si 0.13、Mn 1.23、P 0.006、S 0.002、Als 0.032、Nb0.040、V 0.050、Ni 1.40、Cr 0.35、Mo 0.40及B 0.0010,余量为Fe和残留元素;
实施例3的P690QL2钢板的焊接裂纹敏感性指数:Pcm= 0.223<0.26%。
再热裂纹敏感性指数:PSR=Cr+Cu+2Mo+10V+7Nb+5Ti-2=-0.07<0。
实施例3的P690QL2原始钢锭厚度为720mm,成品厚度为80mm,压缩比720/80=9>6:
该P690QL2钢板的生产方法与实施例1、2中的区别在于:轧制工艺上,开坯厚度350mm,粗轧凉钢厚度130mm,精轧开轧760℃,终轧温度745℃,入水温度740℃,返红温度610℃。其他轧制工艺相同。热处理工艺上,淬火温度930℃,淬火的保温时间设置为2.2min/mm,淬火冷却速度要控制在7~10℃/s,即可转变90%以上的贝氏体组织,回火温度610℃,回火的时间设置为5.0min/mm。
实施例4
本实施例提供一种冲击韧性高于LPG船储罐用P690QL2钢板的新型钢板,包括如下质量百分比的化学成分:C 0.08、Si 0.12、Mn 1.10、P 0.006、S 0.002、Als 0.035、Nb0.040、V 0.060、Ni 1.50、Cr 0.40、Mo 0.50及B 0.0011,余量为Fe和残留元素。
实施例4的P690QL2钢板的焊接裂纹敏感性指数:Pcm= 0.260=0.26%。
再热裂纹敏感性指数:PSR=Cr+Cu+2Mo+10V+7Nb+5Ti-2=-0.08<0。
实施例4的P690QL2原始钢锭厚度为850mm,成品厚度为120mm,压缩比850/120=7.08>6:
该P690QL2钢板的生产方法与实施例1、2、3中的区别在于:轧制工艺上,粗轧凉钢厚度180mm,精轧开轧750℃,终轧温度740℃,入水温度740℃,返红温度600℃。其他轧制工艺相同。热处理工艺上,淬火温度930℃,淬火的保温时间设置为2.4min/mm,淬火冷却速度要控制在9~10℃/s,即可转变90%以上的贝氏体组织,回火温度600℃,回火的时间设置为5.5min/mm。
实验例性能
以实施例1-4所得的P690QL2板为待测品,钢板的化学成分、力学性能试件取样位置及试样制备按照标准《GB/T2975》规定检测。低温冲击韧性试验按《GB/T229》标准检测,拉伸性能试验按《GB/T228》标准检测,弯曲性能试验按《GB/T232》标准检测。检测结果如下表1所示。
表1测试结果
Figure DEST_PATH_IMAGE001
由表1可以看出,本发明实施例1-4提供的不同厚度的LPG船用储罐P690QL2钢板,具有良好的强度性能,及低温冲击性能。根据其Pcm、PSR值,表面钢板具有良好的焊接性能。
其中实施例2中的四分之一的金相组织如下图1所示,夹杂物总级别较低,基体组织回火贝氏体,晶粒度9.0-10.0级。优异的基体组织和细化的晶粒为钢板提供了良好的机械性能。
其中实施例2中的冲击断口形貌如下图2、图3所示,可见断裂主要为韧性断裂,韧窝明显。
综合上述试验结果可见,本发明实施例提供的LPG船用储罐P690QL2钢板,其强度性能、冲击韧性、焊接性能指标均满足P690QL2钢板的要求。
此外还对P690QL2钢板的表面检验、内部探伤合格率均达到100.00%。
综上所述,本发明提供的LPG船用储罐P690QL2钢板用钢的各化学成分、生产工艺、内部组织组合合理,能够同时具有较好的力学性能和焊接性能。其生产方法满足冶金行业的组织生产,能够达到P690QL2钢板的质量,提高其使用性能。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种冲击韧性高于LPG船储罐用P690QL2钢板的新型钢板,其特征在于:包括如下质量百分比的化学成分:C 0.07-0.12、Si 0.10-0.20、Mn 1.00-1.60、P≤0.010、S≤0.003、Als 0.020-0.050、Nb 0.030-0.060、V 0.030-0.070、Ni 0.30-1.50、Cr 0.30-0.50、Mo0.20-0.50及B 0.0008-0.0015,余量为Fe和残留元素;
所述新型钢板由80%以上的回火贝氏体和20%以下的回火索氏体组织组成,其-60℃横向冲击值≥120J。
2.根据权利要求1所述的冲击韧性高于LPG船储罐用P690QL2钢板的新型钢板,其特征在于:所述新型钢板的压缩比≥6。
3.根据权利要求1所述的冲击韧性高于LPG船储罐用P690QL2钢板的新型钢板,其特征在于:所述新型钢板的伸长率≥20%、抗拉强度≥841Mpa、超过100mm厚钢板的屈服强度≥700Mpa,焊接裂纹敏感性指数Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B≤0.26%,再热裂纹敏感性指数PSR=Cr+Cu+2Mo+10V+7Nb+5Ti-2≤0。
4.根据权利要求1所述的冲击韧性高于LPG船储罐用P690QL2钢板的新型钢板的生产方法,其特征在于包括如下步骤:
1)钢锭加热:钢锭的总加热时间为14~16min/cm,其中,装钢前炉膛温度≤850℃,预热3h闷钢,高温段温度为1260-1290℃,保温时间为9~12min/cm;
2)开坯轧制及分割:出加热炉钢锭采用高温、低速、大压下轧制,过程不控温、不控冷,直接进行热轧到底;其中,成品钢板厚度为10~50mm的采用≥500~550mm钢锭轧制中间坯200~250mm厚、成品钢板厚度为 51~80mm的采用≥550~700mm钢锭轧制中间坯251~300mm厚、成品钢板厚度为81~120mm的采用≥700mm钢锭轧制中间坯301~350mm厚;轧后中间坯缓冷48h,分割为小坯;
3)小坯加热:小坯分三段加热,一加热温度≤950℃,二加热1230~1250℃,三加热1220~1240℃,总加热时长按照10~12min/cm控制;
4)控轧控冷:小坯按两阶段控轧,其中,粗轧阶段使用高压除磷水对钢锭表面降温,形成差温轧制,开轧温度1000~1050℃,粗轧结束控制凉钢厚度,其中成品板厚≤60mm 的控制精轧累计压下率≥50%,成品板厚>60mm的控制精轧累计压下率≥30%,钢板进入ACC进行快冷,使其心部温度降到未再结晶温度Tnr;精轧采用多道次、小压下轧制,终轧温度控制在Ar3-20℃至Ar3+50℃范围内,控冷返红温度控制在580~670℃;
5)热处理:包括淬火+高温回火,其中淬火温度900~930℃,保温时间1.8~2.4min/mm,冷却速度在0.2~10℃/s,高温回火温度600~650℃,回火时间3.0~6.0min/mm。
CN202010609475.6A 2020-06-30 2020-06-30 一种冲击韧性高于lpg船储罐用p690ql2钢板的新型钢板及其生产方法 Active CN111621708B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010609475.6A CN111621708B (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种冲击韧性高于lpg船储罐用p690ql2钢板的新型钢板及其生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010609475.6A CN111621708B (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种冲击韧性高于lpg船储罐用p690ql2钢板的新型钢板及其生产方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111621708A CN111621708A (zh) 2020-09-04
CN111621708B true CN111621708B (zh) 2021-09-24

Family

ID=72257706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010609475.6A Active CN111621708B (zh) 2020-06-30 2020-06-30 一种冲击韧性高于lpg船储罐用p690ql2钢板的新型钢板及其生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111621708B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112553529A (zh) * 2020-12-01 2021-03-26 南阳汉冶特钢有限公司 一种20~150mm厚核电旋塞部件碳钢钢板的生产方法
CN112921153A (zh) * 2020-12-08 2021-06-08 武汉科技大学 一种提高强度≥690MPa、厚度60~100mm钢板整体截面低温韧性的方法
CN112981238B (zh) * 2021-01-28 2022-07-29 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种连铸坯生产锻件标准的q460d钢板及其制造方法
CN115094322A (zh) * 2022-06-29 2022-09-23 山东钢铁股份有限公司 一种80mm厚690MPa级超高强韧海工钢板及其制备方法
CN115505852B (zh) * 2022-10-26 2023-04-07 河北普阳钢铁有限公司 一种耐蚀农机用钢材及其制造方法
CN116043135B (zh) * 2022-12-14 2024-02-13 鞍钢股份有限公司 一种超高韧性p690ql2钢板及其制造方法
CN116240470B (zh) * 2023-03-22 2024-01-12 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种强度大于690MPa特厚钢板的生产方法

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63145711A (ja) * 1986-12-08 1988-06-17 Kobe Steel Ltd 低温靭性にすぐれる高張力鋼板の製造方法
JPH0429817A (ja) * 1990-05-25 1992-01-31 Hitachi Metals Ltd 成形機用シリンダ及びその製造方法
JPH08176731A (ja) * 1994-12-28 1996-07-09 Nkk Corp 高張力鋼及びその製造方法
JPH10183239A (ja) * 1996-12-24 1998-07-14 Nkk Corp 溶接割れ感受性と低温靭性に優れた調質型600N/mm2 級高張力鋼の製造方法
CN101358319A (zh) * 2008-09-02 2009-02-04 首钢总公司 一种低碳610MPa级高强压力容器用钢板及其生产方法
CN101397640A (zh) * 2008-11-11 2009-04-01 武汉钢铁(集团)公司 屈服强度960MPa级焊接结构钢
CN101497971A (zh) * 2008-10-31 2009-08-05 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种高强度调质钢及其生产方法
CN104131235A (zh) * 2014-07-22 2014-11-05 武汉钢铁(集团)公司 Lpg船储罐用钢板及其生产方法
CN104328354A (zh) * 2014-10-13 2015-02-04 首钢总公司 多特性特厚高强钢板及其生产方法
CN104789866A (zh) * 2015-04-28 2015-07-22 宝山钢铁股份有限公司 630MPa级调质型低温球罐用高强高韧性钢板及其制造方法
CN104831181A (zh) * 2015-03-27 2015-08-12 武汉钢铁(集团)公司 一种lpg船用储罐用钢板及其制造方法
EP3110980A1 (de) * 2014-02-25 2017-01-04 Vallourec Deutschland GmbH Verfahren zur herstellung von warmgewalzten, nahtlosen rohren aus umwandlungsfähigem stahl, insbesondere für rohrleitungen für tiefwasseranwendungen und entsprechende rohre
CN106591713A (zh) * 2016-11-02 2017-04-26 内蒙古包钢钢联股份有限公司 高强度容器钢板及其制备方法
CN108085590A (zh) * 2017-11-23 2018-05-29 南阳汉冶特钢有限公司 一种厚度为150~200mm高强度调质钢板S500QZ35及其生产方法
CN109161791A (zh) * 2018-08-29 2019-01-08 宝山钢铁股份有限公司 具有优良低温韧性的690MPa级别船舶及海洋工程用钢及其制造方法
CN109609842A (zh) * 2018-12-06 2019-04-12 南阳汉冶特钢有限公司 一种耐大气腐蚀特厚板q355gnh钢板及其生产方法
CN110468349A (zh) * 2019-09-24 2019-11-19 南阳汉冶特钢有限公司 一种抗震高强度耐候桥梁钢板Q690qENH Z35及其生产方法
CN110878400A (zh) * 2019-12-11 2020-03-13 南阳汉冶特钢有限公司 一种高强低温压力容器sa537cl2钢板及其生产方法
CN111020387A (zh) * 2019-12-25 2020-04-17 南阳汉冶特钢有限公司 一种耐海水腐蚀氮化钢板38CrMoAl及其生产方法

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63145711A (ja) * 1986-12-08 1988-06-17 Kobe Steel Ltd 低温靭性にすぐれる高張力鋼板の製造方法
JPH0429817A (ja) * 1990-05-25 1992-01-31 Hitachi Metals Ltd 成形機用シリンダ及びその製造方法
JPH08176731A (ja) * 1994-12-28 1996-07-09 Nkk Corp 高張力鋼及びその製造方法
JPH10183239A (ja) * 1996-12-24 1998-07-14 Nkk Corp 溶接割れ感受性と低温靭性に優れた調質型600N/mm2 級高張力鋼の製造方法
CN101358319A (zh) * 2008-09-02 2009-02-04 首钢总公司 一种低碳610MPa级高强压力容器用钢板及其生产方法
CN101497971A (zh) * 2008-10-31 2009-08-05 湖南华菱湘潭钢铁有限公司 一种高强度调质钢及其生产方法
CN101397640A (zh) * 2008-11-11 2009-04-01 武汉钢铁(集团)公司 屈服强度960MPa级焊接结构钢
EP3110980A1 (de) * 2014-02-25 2017-01-04 Vallourec Deutschland GmbH Verfahren zur herstellung von warmgewalzten, nahtlosen rohren aus umwandlungsfähigem stahl, insbesondere für rohrleitungen für tiefwasseranwendungen und entsprechende rohre
CN104131235A (zh) * 2014-07-22 2014-11-05 武汉钢铁(集团)公司 Lpg船储罐用钢板及其生产方法
CN104328354A (zh) * 2014-10-13 2015-02-04 首钢总公司 多特性特厚高强钢板及其生产方法
CN104831181A (zh) * 2015-03-27 2015-08-12 武汉钢铁(集团)公司 一种lpg船用储罐用钢板及其制造方法
CN104789866A (zh) * 2015-04-28 2015-07-22 宝山钢铁股份有限公司 630MPa级调质型低温球罐用高强高韧性钢板及其制造方法
CN106591713A (zh) * 2016-11-02 2017-04-26 内蒙古包钢钢联股份有限公司 高强度容器钢板及其制备方法
CN108085590A (zh) * 2017-11-23 2018-05-29 南阳汉冶特钢有限公司 一种厚度为150~200mm高强度调质钢板S500QZ35及其生产方法
CN109161791A (zh) * 2018-08-29 2019-01-08 宝山钢铁股份有限公司 具有优良低温韧性的690MPa级别船舶及海洋工程用钢及其制造方法
CN109609842A (zh) * 2018-12-06 2019-04-12 南阳汉冶特钢有限公司 一种耐大气腐蚀特厚板q355gnh钢板及其生产方法
CN110468349A (zh) * 2019-09-24 2019-11-19 南阳汉冶特钢有限公司 一种抗震高强度耐候桥梁钢板Q690qENH Z35及其生产方法
CN110878400A (zh) * 2019-12-11 2020-03-13 南阳汉冶特钢有限公司 一种高强低温压力容器sa537cl2钢板及其生产方法
CN111020387A (zh) * 2019-12-25 2020-04-17 南阳汉冶特钢有限公司 一种耐海水腐蚀氮化钢板38CrMoAl及其生产方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
07MnCrMoVR钢制球罐整体热处理再热裂纹分析及控制;李显峰等;《金属热处理》;20101022;97-99 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111621708A (zh) 2020-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111621708B (zh) 一种冲击韧性高于lpg船储罐用p690ql2钢板的新型钢板及其生产方法
CN110295320B (zh) 一种lf-rh精炼工艺生产的大壁厚x52ms抗酸管线钢板及其制造方法
CN106011627B (zh) 一种超低温压力容器用调质高强度合金钢06Ni9DR钢板及其制备方法
CN109136738B (zh) 一种高强度耐低温船体结构钢板及其制备方法
CN111441000A (zh) 一种屈服强度690MPa级低屈强比高强钢板及其制造方法
CN109536846B (zh) 屈服强度700MPa级高韧性热轧钢板及其制造方法
CA3194605A1 (en) Hydrogen-induced cracking-resistant steel plate with thickness of > 200-250 mm for pressure vessel and method for manufacturing same
CN102732792B (zh) 一种厚度≥100毫米的临氢容器用钢及其生产方法
US20230212704A1 (en) Steel Material, for Pressure Vessel, Showing Excellent Hydrogen-Induced Cracking Resistance and Method for Preparing Same
CN107974612B (zh) 一种抗sscc球罐用高强韧钢板及其制造方法
EP3789508A1 (en) Yield strength 460 mpa grade hot-rolled high-toughness low-temperature-resistant h-beam and preparation method therefor
CN109097699B (zh) 一种900MPa级热轧汽车大梁钢及其制造方法
CN108070789B (zh) 屈服强度不小于480MPa级超细晶特厚钢及制备方法
CN104789866A (zh) 630MPa级调质型低温球罐用高强高韧性钢板及其制造方法
CN113846260B (zh) 一种工程机械用高强度钢板的生产方法
CN109338215B (zh) 一种8~25mm厚低屈强比罐车用高强钢板及其制造方法
CN110878400A (zh) 一种高强低温压力容器sa537cl2钢板及其生产方法
CN104357756A (zh) 一种抗硫化氢应力腐蚀直缝焊接石油套管及其制造方法
CN114134406B (zh) 一种20-50mm厚落锤和心部低温韧性优良的球罐钢板及其制造方法
CN107937807A (zh) 770MPa级低焊接裂纹敏感性压力容器钢及其制造方法
CN111378893A (zh) 一种屈服强度290MPa级纵剖焊管用热轧钢板
JP2023519992A (ja) 355MPaグレードの海洋工学用低温耐性の熱間圧延されたH字型鋼及びその製造方法
CN112575255A (zh) 一种超低温储罐用钢板15MnNiNbDR的制备方法
CN102586673A (zh) 一种提高x70管线钢dwtt指标的方法
CN109234618B (zh) 一种经济型抗hic管线钢板x70ms及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant