CN111809111A - 一种稀土微合金低温容器用钢及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稀土微合金低温容器用钢，其质量百分比的化学成分为：C 0.16‑0.18％；Si 0.05‑0.15％；Mn 0.50‑0.70％；P≤0.015％；S≤0.005％；Ti 0.015‑0.025％；Alt 0.030‑0.050；Ce 0.0006‑0.0012％；余量为Fe及原料其它残留元素。还公布了其制备方法。本发明采用稀土铈微合金方法，对比生产了相同厚度产品的组织和力学性能指标。加入稀土铈其带状组织略有改善，强度指标提升，低温冲击韧性明显增加，可以进一步说明稀土铈具有优良的强韧化机理作用机制。

Description

一种稀土微合金低温容器用钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种稀土微合金低温容器用钢及其制备方法。
背景技术
目前，普通低温压力容器用钢产品的生产技术较稳定，但随着市场竞争加剧，低成本和减量化生产已成为发展趋。本发明借助稀土资源特色，结合控轧控冷工艺，目标采用稀土元素替代贵金属元素开发低成本、高韧性的容器用热轧钢带。
目前，某发明专利采用稀土微合金化改善低合金贝氏体钢低温冲击韧性方法介绍了一种采用稀土微合金化改善低合金贝氏体钢低温冲击韧性的方法，解决目前低合金贝氏体钢大型铸锻件淬火冷速有限，心部得到粗大粒状贝氏体，解决低温冲击韧性偏低或不稳定的问题。而本发明采用添加稀土Ce，实现稀土元素对夹杂物的球化及弥散析出，进一步稳定产品强度，提升产品的低温韧性。
发明内容
本发明的目的是提供一种稀土微合金低温容器用钢的及其制备方法，稳定产品强度，提升产品的成型性能和低温韧性。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种稀土微合金低温容器用钢，其质量百分比的化学成分为：C 0.16-0.18％；Si0.05-0.15％；Mn 0.50-0.70％；P≤0.015％；S≤0.005％；Ti 0.015-0.025％；Alt 0.030-0.050；Ce 0.0006-0.0012％；余量为Fe及原料其它残留元素。
一种稀土微合金低温容器用钢的制备方法，具体步骤为：
转炉工序：出钢温度≥1620℃，保证成分与温度协调出钢；转炉出钢过程中加入铝铁、硅铁、锰铁进行脱氧合金化；
精炼工序：LF炉进行造渣、脱氧、脱硫及去除夹杂物过程控制，根据钢水成分加入锰铁、硅铁、钛铁等合金微调钢水成分到目标范围。
RH真空处理工序:RH工序按本处理模式控制，真空度要求≤2.6mbar，保持真空时间≥10min；RH真空处理期间根据钢水成分加入钛铁和稀土铈铁等合金调整成分。保证循环纯脱气时间≥7min；RH真空处理结束后，喂入钙线进行钙处理，喂丝后保证软吹时间大于8min；
连铸工序：该钢种液相线温度为1512℃，第一包中间包钢水过热度25-40℃，其它炉次钢水过热度15-30℃；铸机采用恒拉速，控制范围：1.1～1.3m/min；
热轧工序：板坯加热温度控制在1190-1220℃；在炉时间25-60min；均热温度控制在1180-1250℃；精轧开轧温度控制在930-1000℃；终轧温度控制在815-875℃；卷取温度在565-635℃。
进一步的，所述热轧工序具体包括：
板坯出炉温度控制在1220±15℃。
高压水除磷；
压力机定宽；
飞剪；
高压水除磷；
精轧机轧制，精轧开轧温度控制在930-1000℃；终轧温度控制在815-875℃；卷取温度在565-635℃；
钢卷托盘运输；
取样和检验。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明通过添加适量的Nb、V、Ca元素取代Ni，低温压力容器用钢具有较高的的强度、良好的成型性能以及低温冲击韧性。本发明采用添加稀土Ce，实现较未加稀土元素较高的低温冲击功，下一步可以实现稀土元素提到Nb、V、Ti等贵金属元素，创造更大的经济效益。
添加稀土元素Ce，在低温轧制变形条件下，实现管线钢组织晶粒的超细化。本发明采用添加稀土Ce，实现较夹杂物的球化及弥散析出，结合控轧控冷工艺，实现强韧性匹配。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为采用本发明方法未加稀土得到的产品的显微组织图；
图2为采用本发明方法添加稀土得到的产品的显微组织图；
图3为Q345R系列是否添加稀土的冲击功对比曲线图。
具体实施方式
一种稀土微合金低温容器用钢的制备方法，其质量百分比的化学成分为：C 0.16～0.18％；Si 0.05～0.15％；Mn 0.50～0.70％；P≤0.015％；S≤0.005％；Ti 0.015～0.025％；Alt 0.030～0.050；Ce 0.0006～0.0012％；余量为Fe及原料其它残留元素；其具体步骤为：
转炉：出钢温度≥1620℃，保证成分与温度协调出钢；转炉出钢过程中加入铝铁、硅铁、锰铁等进行脱氧合金化。
精炼：LF炉进行造渣、脱氧、脱硫及去除夹杂物过程控制，根据钢水成分加入锰铁、硅铁、钛铁等合金微调钢水成分到目标范围。
RH真空处理
RH工序按本处理模式控制，真空度要求≤2.6mbar，保持真空时间≥10min。
RH真空处理期间根据钢水成分加入钛铁和稀土铈铁等合金调整成分。保证循环纯脱气时间≥7min。
RH真空处理结束后，喂入钙线进行钙处理，喂丝后保证软吹时间大于8min
连铸：该钢种液相线温度为1512℃，第一包中间包钢水过热度25～40℃，其它炉次钢水过热度15～30℃；铸机采用恒拉速，控制范围：1.1～1.3m/min。
热轧：板坯加热温度控制在1190～1220℃；在炉时间25～60min；均热温度控制在1180～1250℃；精轧开轧温度控制在930～1000℃；终轧温度控制在815～875℃；卷取温度在565～635℃。
其中所述热轧具体包括：
板坯出炉温度控制在1220±15℃。
高压水除磷；
压力机定宽；
飞剪；
高压水除磷；
精轧机轧制，精轧开轧温度控制在930～1000℃；终轧温度控制在815～875℃；卷取温度在565～635℃；
钢卷托盘运输；
取样和检验。
分别采用本发明的方法一相同工艺制备，分别添加稀土和不添加稀土，从图1和图2可以看出，图2添加稀土后的显微结构的比图1未添加稀土的显微结构的组织更细，带状组织略有改善。
材料的拉伸性能
Figure BDA0002543960020000051
添加稀土元素，强度有增加趋势。
材料的系列冲击性能：如图3所示，添加稀土元素后，工业生产的容器钢系列冲击功明显增加，尤其是低温冲击功，增加材料应用的安全性。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种稀土微合金低温容器用钢，其特征在于：其质量百分比的化学成分为：C 0.16-0.18％；Si 0.05-0.15％；Mn 0.50-0.70％；P≤0.015％；S≤0.005％；Ti 0.015-0.025％；Alt 0.030-0.050；Ce 0.0006-0.0012％；余量为Fe及原料其它残留元素。
2.根据权利要求1所述的稀土微合金低温容器用钢的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
转炉工序：出钢温度≥1620℃，保证成分与温度协调出钢；转炉出钢过程中加入铝铁、硅铁、锰铁进行脱氧合金化；
精炼工序：LF炉进行造渣、脱氧、脱硫及去除夹杂物过程控制，根据钢水成分加入锰铁、硅铁、钛铁等合金微调钢水成分到目标范围；
RH真空处理工序:RH工序按本处理模式控制，真空度要求≤2.6mbar，保持真空时间≥10min；RH真空处理期间根据钢水成分加入钛铁和稀土铈铁等合金调整成分，保证循环纯脱气时间≥7min；RH真空处理结束后，喂入钙线进行钙处理，喂丝后保证软吹时间大于8min；
连铸工序：该钢种液相线温度为1512℃，第一包中间包钢水过热度25-40℃，其它炉次钢水过热度15-30℃；铸机采用恒拉速，控制范围：1.1～1.3m/min；
热轧工序：板坯加热温度控制在1190-1220℃；在炉时间25-60min；均热温度控制在1180-1250℃；精轧开轧温度控制在930-1000℃；终轧温度控制在815-875℃；卷取温度在565-635℃。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述热轧工序具体包括：
板坯出炉温度控制在1220±15℃；
高压水除磷；
压力机定宽；
飞剪；
高压水除磷；
精轧机轧制，精轧开轧温度控制在930-1000℃；终轧温度控制在815-875℃；
卷取温度在565-635℃；
钢卷托盘运输；
取样和检验。
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