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 PDFInfo
- 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
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0226—Hot rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/54—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/002—Bainite
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
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
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。
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)
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)
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 |
-
2020
- 2020-06-30 CN CN202010609475.6A patent/CN111621708B/zh active Active
Patent Citations (19)
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)
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 |