DE112021006024T5 - A PRESSURE VESSEL STEEL PLATE WITH A THICKNESS EXCEEDING 200 TO 250 MM AND HAVING RESISTANCE TO HYDROGEN INDUCED CRACKING, AND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF - Google Patents

A PRESSURE VESSEL STEEL PLATE WITH A THICKNESS EXCEEDING 200 TO 250 MM AND HAVING RESISTANCE TO HYDROGEN INDUCED CRACKING, AND METHOD OF MANUFACTURE THEREOF Download PDF

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Yuandong Luo
Pifeng MIAO
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Jun Xu
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckbehälter Stahlplatte mit einer Dicke von mehr als 200 bis 250 mm und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, wobei die chemische Zusammensetzung der Stahlplatte in Gewichtsprozenten ist: C: 0,10-0,20 %, Si: 0,15-0,40 %, Mn: 0,95-1,35 %, P: ≤0,005 %, S: ≤0,0008 %, Cr: 0,10-0,30 %, Ni: 0,25-0,40 %, Mo: 0,08-0,12 %, Alt: 0,02-0,05 %, Nb: 0,01 - 0,02 %, V: 0,01 - 0,03 %, Ti: 0,01 - 0,02 %, B: ≤ 0,0005 %, der Rest ist Fe und unvermeidbare Verunreinigungselemente. Gleichzeitig entspricht die chemische Zusammensetzung der Stahlplatte dem Kohlenstoffäquivalent Ceq≤0,45 %, wobei Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15. Durch die strikte Kontrolle der Reinheit des geschmolzenen Stahls, der metallurgischen Qualität des Stranggussrohlings und der Anwendung von Hochtemperatur-Diffusionserwärmung, Walzen mit hoher Durchdringung und Wärmebehandlungsprozessen wie Normalisieren + wasserbeschleunigtes Kühlen + Temperieren, realisiert die Erfindung die optimale Abstimmung der mechanischen Eigenschaften der Druckbehälter-Stahlplatte mit großer Dicke und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, und verbessert die innere Qualität und die Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung der Stahlplatte erheblich.The invention relates to a pressure vessel steel plate with a thickness of more than 200 to 250 mm and with resistance to hydrogen-induced cracking, the chemical composition of the steel plate in percentage by weight being: C: 0.10-0.20%, Si: 0, 15-0.40%, Mn: 0.95-1.35%, P: ≤0.005%, S: ≤0.0008%, Cr: 0.10-0.30%, Ni: 0.25-0 .40%, Mo: 0.08-0.12%, Old: 0.02-0.05%, Nb: 0.01-0.02%, V: 0.01-0.03%, Ti: 0.01 - 0.02%, B: ≤ 0.0005%, the balance is Fe and unavoidable impurity elements. At the same time, the chemical composition of the steel plate corresponds to the carbon equivalent Ceq≤0.45%, where Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15. By strictly controlling the purity of the molten steel, the metallurgical quality of the continuous cast billet, and the application of high-temperature diffusion heating, high penetration rolling and heat treatment processes such as normalizing + water-accelerated cooling + tempering, the invention realizes the optimal matching of the mechanical properties of the pressure vessel steel plate with large thickness and with resistance to hydrogen-induced cracking, and greatly improves the internal quality and resistance to hydrogen-induced cracking of the steel plate.

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckbehälter Stahlplatte mit einer Dicke von mehr als 200 bis 250 mm und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung sowie Herstellungsverfahren dafür, insbesondere auf eine extra dicke Stahlplatte, die gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung beständig ist, und für die Herstellung von plattengeschweißten Druckbehältern geeignet ist, und in einer nassen Schwefelwasserstoffumgebung verwendet werden kann, sowie Herstellungsverfahren dafür. Die Erfindung gehört zum technischen Gebiet der Herstellung von Legierungen auf Eisenbasis.The invention relates to a pressure vessel steel plate with a thickness of more than 200 to 250 mm and with resistance to hydrogen induced cracking and manufacturing methods therefor, in particular to an extra thick steel plate resistant to hydrogen induced cracking and suitable for the manufacture of plate-welded pressure vessels and can be used in a wet hydrogen sulfide environment and methods of manufacture therefor. The invention belongs to the technical field of production of iron-based alloys.

Stand der TechnikState of the art

Zur Herstellung dickwandiger Druckbehälter gibt es hauptsächlich zwei Verfahren: das Schmiedeschweißen und das Plattenschweißen. Im Vergleich dazu hat das Plattenschweißen die Vorteile z.B. eines kurzen Herstellungszyklus, relativ niedriger Kosten, einer einfachen Materialbeschaffung und einer gleichmäßigen Leistung der Platten. Daher ist das Ersetzen des Schmiedeschweißens durch das Plattenschweißen die langfristige Entwicklungsrichtung der Druckbehälterindustrie in der Zukunft. Bei der Herstellung von Druckbehältern ist die dickwandige plattengeschweißte Struktur schwieriger herzustellen als die schmiedegeschweißte Struktur. Es gibt zwei Hauptfaktoren, die die großtechnische Entwicklung von plattengeschweißten Druckbehältern einschränken. Einer ist, dass die Behälterherstellungsanlage durch die Kapazität der Ausrüstung zum Formen von Rohrabschnitten begrenzt ist. Der Andere ist, dass das physikalische Qualitätsniveau und die Stabilität von extradicken Stahlplatten schlecht sind, was die Herstellungsanforderungen von dickwandigen Behältern nicht vollständig erfüllen kann.There are two main methods for manufacturing thick-walled pressure vessels: forge welding and plate welding. In comparison, plate welding has advantages such as short manufacturing cycle, relatively low cost, easy material sourcing and smooth plate performance. Therefore, replacing forge welding with plate welding is the long-term development direction of the pressure vessel industry in the future. In the manufacture of pressure vessels, the thick-walled plate-welded structure is more difficult to manufacture than the forge-welded structure. There are two main factors limiting the commercial development of plate welded pressure vessels. One is that the container manufacturing plant is limited by the capacity of the pipe section forming equipment. The other is that the physical quality level and stability of extra-thick steel plate are poor, which cannot fully meet the manufacturing requirements of thick-walled containers.

In den 1990er Jahren wurden Druckbehälter mit einer Wandstärke von mehr als 150 mm meist durch Schmiedeschweißen hergestellt. In den letzten Jahren ist mit den großen petrochemischen Anlagen und der rasanten Entwicklung der petrochemischen Industrie die Nachfrage nach Druckbehältern mit einer Wandstärke von mehr als 150 mm schnell gestiegen, und die Produktionskapazität für große Schmiedestücke konnte den Markt nicht erfüllen, daher ist es zwingend erforderlich, Schmiedeteile durch dicke Stahlplatten zu ersetzen, und zwar unmittelbar bevorstehend. Mit der Verbesserung der Schmelztechnologie und der Walzkapazität und mit der Beherrschung der Wärmebehandlungsleistung von Materialien wurde das physikalische Qualitätsniveau von extra dicken Stahlplatten für Druckbehälter erheblich verbessert, und die Hersteller von Druckbehältern haben auch reichere Erfahrungen in der Herstellung von plattengeschweißten Behältern mit großen Dicken gesammelt, insbesondere bei der Formung von dickwandigen Rohrverbindungen eine Reihe praktischer und ausgereifter Technologien erhalten. Die Weiterentwicklung der Herstellungstechnologie für extra dicke Stahlplatten und der Plattenschweißformtechnologie haben große Fortschritte bei der Vergrößerung von plattengeschweißten Druckbehältern gemacht. Derzeit hat die maximale Wandstärke von plattengeschweißten Druckbehältern 200 mm erreicht. Druckbehälter mit einer Wandstärke von mehr als 200 mm sind voll plattenschweißfähig umformbar, aber der technischer Engpass um das physikalische Qualitätsniveau und die Stabilität extra dicker Stahlplatten für Druckbehälter ist noch nicht durchbrochen, was nicht genug ist, um die aktuellen Herstellungsanforderungen für dickwandige Behälter vollständig zu erfüllen. Insbesondere erfordern die extra dicke Stahlplatten für Druckbehälter, die in korrosiven Umgebungen mit nassem Schwefelwasserstoff bei niedrigen Temperaturen eingesetzt werden, nicht nur eine gute innere Qualität, eine gute Schweißleistung und gut aufeinander abgestimmte mechanische Eigenschaften, sondern auch eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, um die Gerätesicherheit für einen effizienten Betrieb sicherzustellen. Daher ist die Herstellung dafür äußerst schwierig.In the 1990s, pressure vessels with a wall thickness of more than 150 mm were mostly manufactured by forge welding. In recent years, with the large-scale petrochemical plants and the rapid development of the petrochemical industry, the demand for pressure vessels with a wall thickness of more than 150mm has been increasing rapidly, and the production capacity of large forgings could not meet the market, so it is imperative to Replacing forgings with thick steel plates is imminent. With the improvement of melting technology and rolling capacity, and with mastering the heat treatment performance of materials, the physical quality level of extra thick steel plate for pressure vessels has been greatly improved, and pressure vessel manufacturers have also accumulated richer experience in the production of large thickness plate welded vessels, especially received a number of practical and mature technologies in the formation of thick-walled pipe joints. The advancement of extra thick steel plate manufacturing technology and plate weld mold technology have made great strides in enlarging plate welded pressure vessels. At present, the maximum wall thickness of plate welded pressure vessels has reached 200mm. Pressure vessels with a wall thickness of more than 200mm are fully plate weldable formable, but the technical bottleneck around the physical quality level and stability of extra thick steel plate for pressure vessels is not yet broken, which is not enough to fully meet the current heavy-wall vessel manufacturing requirements . In particular, the extra thick steel plates for pressure vessels used in corrosive environments with wet hydrogen sulfide at low temperatures require not only good internal quality, good welding performance and well-matched mechanical properties, but also excellent resistance to hydrogen-induced cracking in order to maintain the Ensuring device security for efficient operation. Therefore, it is extremely difficult to manufacture.

(1) Derzeit hat SA516Gr70 (HIC) als die dickste inländische Stahlplatte gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung in China öffentlich berichtet wird, mit einer maximalen Dicke von 200 mm. Stahlbleche für Druckbehälter, die gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung beständig sind und eine Dicke von mehr als 200 mm haben, sind immer noch auf Importe angewiesen. Es gibt weniger Patente für Druckbehälterstähle mit großer Dicke und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, zur Verwendung in nassen Schwefelwasserstoffumgebungen. Das Dokument mit der Veröffentlichungsnummer CN10108330398A bezieht sich auf ein „Herstellungsverfahren für eine besonders dicke säurebeständige Behälterplatte“, das eine Druckbehälter-Stahlplatte mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung bereitstellt, die aus Stahlbarren hergestellt wird. Durch das Cr-, Ni- und Cu-Mehrfachlegierungsdesign und die anschließende normalisierende Wärmebehandlung wird eine angemessene Leistung erzielt, aber die maximale Dicke der Stahlplatte beträgt nur 200 mm und in der Leistungsbeschreibung beträgt die Schlagtemperatur nur -20 °C. Die Fehlererkennung erfüllt die Anforderungen der Klasse I, jedoch ist der Fehlererkennungsstandard nicht spezifiziert. Daher ist der Anwendungsbereich gering. Das Dokument mit der Veröffentlichungsnummer CN111349859A bezieht sich auf „eine Art zusammengesetztes, gewalztes, 500 MPa, in Z-Richtung geschichtetes Stahlblech für Behälter und dessen Herstellungsverfahren“. Es stellt eine besonders dicke Niedertemperatur-Behälterstahlplatte bereit, die durch Verbundbramme hergestellt wird. Verfahren zum Zusammenbau ist dass zwei Rohlinge verbunden werden. Durch die kombinierte Konstruktion von Nb- und V-Mikrolegierungen und die anschließende normalisierende Wärmebehandlung wird eine angemessene Leistung erzielt, aber die maximale Dicke der Stahlplatte beträgt 210 mm. In der Leistungsbeschreibung entspricht die Fehlererkennung des Standards NB/T47013.3 Stufe I, jedoch wird die Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung nicht erwähnt. Das Dokument mit der Veröffentlichungsnummer CN109355579A bezieht sich auf eine Art „extradicke Stahlplatte 12Cr2Mo1VR für Hochtemperatur-Druckbehälter und deren Herstellungsverfahren“. Es stellt eine besonders dicke Stahlplatte für Hochtemperatur-Druckbehälter dar, die durch wassergekühlten Druckguss von Stahlbarren hergestellt wird. Eine angemessene Leistung wird durch eine angemessene Zusammensetzungsgestaltung und anschließende zweimalige Abschreckung + zweimalige Anlasswärmebehandlung erreicht. Allerdings beträgt die maximale Dicke der Stahlplatte 300 mm, und in der Leistungsbeschreibung ist die innere Qualität der Stahlplatte schlecht und die Fehlererkennung kann nur die Stufe III des Standards JB/T47013 erfüllen, ohne die Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung zu erwähnen, so dass die Anforderungen als der Ersatz von Schmiedeteilen nicht erfüllen kann und nicht in korrosiven Umgebungen mit nassem Schwefelwasserstoff anwendbar ist. Das Dokument mit der Veröffentlichungsnummer CN108754321 B bezieht sich auf eine Art „extradicke, normalisierte, hochfeste Druckbehälterstahlplatte und deren Herstellungsverfahren“. Es stellt eine besonders dicke, normalisierte, hochfeste Druckbehälterstahlplatte bereit, die durch Verbundbramme hergestellt wird. Verfahren zum Zusammenbau ist dass drei Rohlinge verbunden werden. Angemessene Eigenschaften können durch die Zusammensetzungsgestaltung der Ni- und Cu-Legierungskombination und die anschließende normalisierende Wärmebehandlung erreicht werden. Die maximale Dicke der Stahlplatte beträgt 250 mm. In der Leistungsbeschreibung beträgt die Aufpralltemperatur nur 0 °C und die Fehlererkennung kann nur die Stufe I des Standards JB/T47013 erfüllen. Die Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung wird nicht erwähnt, daher ist es nicht für den Einsatz in korrosiven Umgebungen mit nassem Schwefelwasserstoff bei niedrigen Temperaturen geeignet.(1) Currently, SA516Gr70 (HIC) has been publicly reported as the thickest domestic anti-hydrogen cracking steel plate in China, with a maximum thickness of 200mm. Steel sheets for pressure vessels, which are resistant to hydrogen-induced cracking and have a thickness of more than 200mm, still depend on imports. There are fewer patents for heavy gauge pressure vessel steels with resistance to hydrogen induced cracking for use in wet hydrogen sulfide environments. The document with the publication number CN10108330398A refers to a "Extra Thick Acid-Resistant Vessel Plate Manufacturing Process" that provides a pressure vessel steel plate with resistance to hydrogen-induced cracking that is fabricated from steel ingots. The Cr, Ni and Cu multi-alloy design and subsequent normalizing heat treatment achieves reasonable performance, but the maximum thickness of the steel plate is only 200mm, and in the performance specification, the impact temperature is only -20℃. Error detection meets Class I requirements, but the error detection standard is not specified. Therefore, the scope is small. The document with the publication number CN111349859A refers to "a kind of composite rolled 500 MPa Z-laminated steel sheet for containers and its manufacturing method". It provides extra-thick, low-temperature tank steel plate manufactured by composite slab. Method of assembling is that two blanks are connected. The combined construction of Nb and V micro-alloys and the subsequent normalizing heat treatment achieves reasonable performance, but the maximum thickness of the steel plate is 210mm. In the specification of performance, the defect detection corresponds to the standard NB/T47013.3 Level I, but the resistance to hydrogen induced cracking is not mentioned. The document with the publication number CN109355579A refers to a type of "12Cr2Mo1VR extra thick steel plate for high temperature pressure vessels and their manufacturing process". It is an extra-thick steel plate for high-temperature pressure vessels, made by water-cooled die-casting of steel ingots. Appropriate performance is achieved by appropriate composition design and then quenching twice + tempering heat treatment twice. However, the maximum thickness of the steel plate is 300mm, and in the specifications, the inner quality of the steel plate is poor, and the flaw detection can only meet the level III of the JB/T47013 standard, without mentioning the resistance to hydrogen-induced cracking, so the requirements as cannot meet the replacement of forgings and is not applicable in corrosive environments with wet hydrogen sulfide. The document with the publication number CN108754321B refers to a type of "extra-thick, normalized, high-strength, pressure vessel steel plate and its manufacturing process". It provides an extra-thick, normalized, high-strength pressure vessel steel plate manufactured by composite slab. Method of assembling is that three blanks are connected. Adequate properties can be achieved by compositional design of the Ni and Cu alloy combination and subsequent normalizing heat treatment. The maximum thickness of the steel plate is 250 mm. In the performance specification, the impact temperature is only 0°C and the fault detection can only meet Level I of the JB/T47013 standard. Resistance to hydrogen induced cracking is not mentioned, so it is not suitable for use in corrosive environments with wet hydrogen sulfide at low temperatures.

Inhalt der Erfindungcontent of the invention

Das durch die vorliegende Erfindung zu lösende technische Problem besteht darin, einen gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung beständigen Druckbehälterstahl und dessen Herstellungsverfahren im Hinblick auf den oben genannten Stand der Technik bereitzustellen. Die Stahlplatte hat eine Dicke von mehr als 200 bis 250 mm und weist nach einer simulierten Hochtemperatur- und Langzeitwärmebehandlung nach dem Schweißen immer noch gut abgestimmte mechanische Eigenschaften und eine hervorragende Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung auf, so dass sie für den Einsatz in eine Umgebung mit nassem Schwefelwasserstoff geeignet ist und kann die Anforderungen zur Herstellung dickwandiger Druckbehälter durch Plattenschweißen vollständig erfüllen.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a hydrogen-induced cracking resistant pressure vessel steel and its manufacturing method in view of the above prior art. The steel plate has a thickness of more than 200-250mm, and after a simulated high-temperature and long-term post-weld heat treatment, it still has well-matched mechanical properties and excellent resistance to hydrogen-induced cracking, making it suitable for use in a wet environment Hydrogen sulfide is suitable and can fully meet the requirements for manufacturing thick-walled pressure vessels by plate welding.

Die technische Lösung, die die Erfindung zur Lösung der oben genannten Probleme anwendet, ist: eine Stahlplatte für Druckbehälter mit einer Dicke von mehr als 200 bis 250 mm und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, die chemische Zusammensetzung der Stahlplatte in Gewichtsprozent ist: C: 0,10-0,20 %, Si: 0,15-0,40 %, Mn: 0,95-1,35 %, P: ≤0,005 %, S: ≤0,0008 %, Cr: 0,10-0,30 %, Ni: 0,25-0,40 %, Mo: 0,08-0,12 %, Alt: 0,02-0,05 %, Nb: 0,01-0,02 %, V: 0,01-0,03 %, Ti: 0,01-0,02 %, B: ≤0,0005 %, der Rest ist Fe und unvermeidbare Verunreinigungselemente. Gleichzeitig muss die chemische Zusammensetzung dem Kohlenstoffäquivalent Ceq≤0,45 % entsprechen, wobei Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15.The technical solution that the invention applies to solve the above problems is: a steel plate for pressure vessels with a thickness of more than 200-250 mm and with resistance to hydrogen-induced cracking, the chemical composition of the steel plate in percent by weight is: C: 0 ,10-0.20%, Si: 0.15-0.40%, Mn: 0.95-1.35%, P: ≤0.005%, S: ≤0.0008%, Cr: 0.10- 0.30%, Ni: 0.25-0.40%, Mo: 0.08-0.12%, Alt: 0.02-0.05%, Nb: 0.01-0.02%, V : 0.01-0.03%, Ti: 0.01-0.02%, B: ≤0.0005%, the balance is Fe and unavoidable impurity elements. At the same time, the chemical composition must correspond to the carbon equivalent Ceq≤0.45%, where Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15.

Die Stahlplatte für Druckbehälter mit gut aufeinander abgestimmten umfassenden mechanischen Eigenschaften und ausgezeichneter Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung in der Erfindung gehört zu Legierungen auf Eisenbasis. Die wichtigsten chemischen Elemente in Stahl und ihre Funktionen sind folgende:

  • C kann die Festigkeit der Stahlplatte erheblich verbessern, aber mit zunehmendem Kohlenstoffgehalt nimmt die Zähigkeit der Stahlplatte ab und besteht die Gefahr einer Karbidentmischung, dadurch unterscheidet sich die Härte der Entmischungszone von der des umgebenden Gewebes, was zu einer wasserstoffinduzierten Risskorrosion führt.
The steel plate for pressure vessels with well-matched comprehensive mechanical properties and excellent resistance to hydrogen-induced cracking in the invention belongs to iron-based alloys. The main chemical elements in steel and their functions are as follows:
  • C can greatly improve the strength of the steel plate, but as the carbon content increases, the toughness of the steel plate decreases and there is a risk of carbide segregation, thereby making the hardness of the segregation zone different from that of the surrounding tissue, resulting in hydrogen-induced crevice corrosion.

Unter umfassender Berücksichtigung der Festigkeit, Zähigkeit und Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung der Stahlplatte wird der C-Gehalt in der Erfindung auf 0,10-0,20 % festgelegt.Considering the strength, toughness and resistance to hydrogen-induced cracking of the steel plate in full, the C content is set to 0.10-0.20% in the invention.

Mn verbessert die Festigkeit von Stahl durch Mischkristallverfestigung. Wenn jedoch mehr als 1,05 % Mn hinzugefügt werden, steigt die die Anfälligkeit für wasserstoffinduzierte Risse, so dass der Mn-Gehalt nicht zu hoch sein sollte. Unter umfassender Berücksichtigung der Stahlplattenfestigkeit und der Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung wird der Mn-Gehalt in der Erfindung auf 0,95-1,35 % festgelegt.Mn improves the strength of steel through solid solution strengthening. However, if more than 1.05% Mn is added, the susceptibility to hydrogen-induced cracking increases, so the Mn content should not be too high. Considering the steel plate strength and the resistance to hydrogen-induced cracking in full, the Mn content is set at 0.95-1.35% in the invention.

Si wird hauptsächlich als Reduktionsmittel und Desoxidationsmittel bei der Stahlherstellung verwendet und hat eine gewisse Wirkung auf Mischkristallverfestigung. Gleichzeitig scheiden sich Si-Elemente leicht an der Korngrenze ab, was die Bildung von interkristallinen Rissen begünstigt. Darüber hinaus kann bei einem zu hohen Si-Gehalt die Härte der Schweißnaht und der Wärmeeinflusszone nicht gesteuert werden. Daher ist der Si-Gehalt wird in der Erfindung auf 0,15-0,40 % eingestellt.Si is mainly used as a reducing agent and deoxidizing agent in steelmaking and has some effect on solid solution strengthening. At the same time, Si elements are easily separated at the grain boundary, which promotes the formation of intergranular cracks. In addition, if the Si content is too high, the hardness of the weld and the heat-affected zone cannot be controlled. Therefore, the Si content is set to 0.15-0.40% in the invention.

Cr ist ein Element, das die Härtbarkeit verbessert und die Festigkeit von Stahl erheblich erhöhen kann. Wenn der Gehalt jedoch zu hoch ist, erhöht sich die prödigkeitsübergangstemperatur. In der Erfindung wird der Cr-Gehalt im Bereich von 0,10-0,30 % gesteuert.Cr is an element that improves hardenability and can greatly increase the strength of steel. However, when the content is too high, the brittleness transition temperature increases. In the invention, the Cr content is controlled in the range of 0.10-0.30%.

Ni spielt hauptsächlich die Rolle der Mischkristallverfestigung in Stahl und kann gleichzeitig die Zähigkeit verbessern. Ein zu hoher Ni-Gehalt erhöht jedoch die Kosten erheblich, weshalb seine Verwendung begrenzt werden sollte. In der Erfindung wird der Ni-Gehalt im Bereich von 0,25-0,40 % gesteuert.Ni mainly plays the role of solid solution strengthening in steel and can improve toughness at the same time. However, too much Ni content increases the cost significantly, so its use should be limited. In the invention, the Ni content is controlled in the range of 0.25-0.40%.

Mo ist ein Element, das die Härtbarkeit verbessert und die Festigkeit von Stahl deutlich erhöhen kann. In der Erfindung wird der Mo-Gehalt im Bereich von 0,08-0,12 % gesteuert.Mo is an element that improves hardenability and can greatly increase the strength of steel. In the invention, the Mo content is controlled in the range of 0.08-0.12%.

Alt: Aluminium wird hauptsächlich zur Desoxidation und Kornverfeinerung verwendet. In der Erfindung wird der Al-Gehalt auf 0,02-0,05 % gesteuert.Old: Aluminum is mainly used for deoxidation and grain refinement. In the invention, the Al content is controlled to 0.02-0.05%.

Nb: Niob kann die Temperatur zur Austenit-Rekristallisations von Stahl erheblich erhöhen, den Rekristallisationszonenbereich erweitern und das Hochtemperaturwalzen erleichtern. Niob kann auch das Wachstum von Austenitkörnern hemmen und die Funktion von Feinkornverfestigung und Ausscheidungsverfestigung haben. In der Erfindung wird der Nb-Gehalt auf 0,01-0,02 % gesteuert.Nb: Niobium can greatly increase the austenite recrystallization temperature of steel, expand the recrystallization zone range, and facilitate high-temperature rolling. Niobium can also inhibit the growth of austenite grains and have the function of fine grain strengthening and precipitation strengthening. In the invention, the Nb content is controlled to 0.01-0.02%.

V und Ti bilden mit den Elementen C und N Carbonitride, die die Rekristallisation des Austenits verzögern und Ferritkörner verfeinern und gleichzeitig die Festigkeit und Zähigkeit der Stahlplatte verbessern können. In der Erfindung wird der V-Gehalt auf 0,010-0,03 % und der Ti-Gehalt auf 0,010-0,02 % gesteuert.V and Ti form carbonitrides with elements C and N, which can retard austenite recrystallization and refine ferrite grains, while improving the strength and toughness of steel plate. In the invention, the V content is controlled to 0.010 - 0.03% and the Ti content to 0.010 - 0.02%.

P und S sind schädliche Elemente. Mit der Erhöhung des S-Gehalts im Stahl nimmt auch der Gehalt an MnS und FeS zu, was zu einer lokalen Lockerung der Mikrostruktur und einer erhöhten Anfälligkeit für wasserstoffinduzierte Rissbildung führt. Wenn der P-Gehalt sehr niedrig ist, können Risse auf MnS entstehen, aber die Größe ist zu klein, um erkannt zu werden. Wenn der P-Gehalt hoch ist (z. B. P=0,4 %), selbst wenn S sehr niedrig ist (S= 0,001 %), können die Risse auch an Oxideinschlüssen und Korngrenzen entstehen und sich ausbreiten. Daher wird in der Erfindung der S-Gehalt auf ≤ 0,0008 % und der P-Gehalt auf ≤ 0,005 % eingestellt.P and S are harmful elements. With the increase of the S content in the steel, the content of MnS and FeS also increases, leading to local loosening of the microstructure and an increased susceptibility to hydrogen-induced cracking. When the P content is very low, cracks may appear on MnS, but the size is too small to detect. If the P content is high (e.g. P=0.4%), even if S is very low (S=0.001%), the cracks may also be generated at oxide inclusions and grain boundaries and propagate. Therefore, in the invention, the S content is set to ≦0.0008% and the P content to ≦0.005%.

Das Stahlplattenprodukt der Erfindung wird durch Verbundbramme hergestellt, und die Hauptprozessschritte sind nacheinander: Schmelzen und Gießen von Stranggussrohlinge, Herstellung von Verbundbramme durch Vakuumschweißen und Montage, Walzen der Verbundbramme zur Formung, Walzen zur fertigen Stahlplatte und Wärmebehandlung. Die spezifischen Vorgänge sind wie folgt:The steel plate product of the invention is manufactured by composite slab, and the main process steps are sequentially: melting and casting of continuous cast ingots, manufacturing of composite slab by vacuum welding and assembly, rolling of composite slab to form, rolling into finished steel plate, and heat treatment. The specific operations are as follows:

(1) Schmelzen und Gießen von Stranggussrohlinge(1) Melting and casting of continuous cast ingots

Die Stranggussbrammen, die von der gleichen Schmelzofen hergestellt werden und die gleiche Größe mit einem 450 mm dicken Abschnitt haben, dienen als Rohlinge der Verbundbramme.The continuously cast slabs produced by the same melting furnace and having the same size with a 450 mm thick section serve as the composite slab blanks.

(2) Bei der Herstellung der Stranggussrohlinge wird der Schmelzprozess von reinem Stahl angewendet. Durch einige Maßnahmen z.B. die Verwendung eines großen Zwischenbehälters beim Gießen und die Verlängerung der Zeit des sanften Einblasens von Argon können die nichtmetallischen Einschlüsse vollständig in die Schlacke aufschwimmen, wodurch der Gehalt an nichtmetallischen Einschlüssen im Stahl verringert und die Reinheit der Stahlschmelze verbessert wird. Die nichtmetallische Einschlüsse vom Typ A, Typ B, Typ C und Typ D in der Stahlschmelze so gesteuert werden, dass der Index des einzelnen Typs von Einschlüssen ≤ 1,0 ist und ihre Summe ≤ 2,5 ist. Durch niedrige Überhitzung, Argonschutz-Gießverfahren und dynamische Soft-Reduction-Technologie werden die Stranggussrohlinge so gesteuert, dass die Entmischung von Typ C einen Index unter 1,0 aufweist und die Porosität einen Index unter 0,5 aufweist. Nachdem die Stranggussrohlinge das Fließband verlassen haben, werden sie abgedeckt und ≥72 Stunden lang langsam abgekühlt, um den Wasserstoff vollständig zu diffundieren;(2) The melting process of pure steel is used in the production of the continuous cast ingots. Some measures such as using a large tundish in casting and increasing the argon soft blowing time can completely float the nonmetallic inclusions into the slag, thereby reducing the nonmetallic inclusion content of the steel and improving the purity of the molten steel. The non-metallic inclusions of type A, type B, type C and type D in the molten steel are controlled so that the index of each type of inclusions is ≦1.0 and their sum is ≦2.5. With low superheat, argon protection casting processes and dynamic soft reduction technology, the continuously cast billets are controlled in such a way that segregation of type C has an index below 1.0 and the porosity has an index below 0.5. After the continuous cast ingots leave the assembly line, they are covered and slowly cooled for ≥72 hours to fully diffuse the hydrogen;

Darüber hinaus ist der Produktionsprozess der Stranggussrohlinge: KR-Vorbehandlung → Konverterschmelzen → LF-Raffinierung → RH-Raffinierung → Strangguss. Nach dem Konverterschmelzen wird eine Schlackenentfernungsbehandlung durchgeführt. Nachdem das RH-Vakuum unterbrochen wurde, dauert das sanfte Einblasen von Argon mehr als 30 Minuten. Beim Stranggussverfahren beträgt der Überhitzungsgrad der Stahlschmelze 10 bis 30 °C.In addition, the production process of continuous cast ingots is: KR pretreatment → converter smelting → LF refining → RH refining → continuous casting. After the converter melting, a slag removal treatment is performed. After the RH vacuum is broken, the soft argon blowing takes more than 30 minutes. In the continuous casting process, the degree of overheating of the molten steel is 10 to 30 °C.

(2) Herstellung von Verbundbramme durch Vakuumschweißen und Montage(2) Manufacture of composite slab by vacuum welding and assembly

Eine Oberfläche des Stranggussrohlings wird gefräst und durch Elektronenstrahlschweißen in einer Vakuumkammer zusammengesetzt, und das Verfahren zum Zusammenbau der Rohlinge ist dass zwei Rohlinge verbunden werden. Die Verbundbramme wird unter Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens hergestellt, das offenbart wurde, und die Dicke der erhaltenen Verbundbramme beträgt 860-870 mm.A surface of the continuously cast billet is milled and assembled by electron beam welding in a vacuum chamber, and the billet assembling method is that two billets are joined. The composite slab is manufactured using a conventional method that has been disclosed, and the thickness of the composite slab obtained is 860-870 mm.

Walzen der Verbundbramme zur FormungRolling the composite slab to form

Die Verbundbramme wird in einem Warmhalteofen erhitzt. Während die Entmischung der Rohlinge vollständig diffundiert wird, wird die teilweise metallurgische Bindung der Verbundgrenzfläche durch Hochtemperaturdiffusion vervollständigt. Im Vorwalzwerk wird der eingerüstige Walzprozess mit hoher Durchdringung eingesetzt und die Walzstiche werden angemessen verteilt. Durch wiederholte Rekristallisation erreicht die Verbundgrenzfläche eine feste metallurgische Verbindung. Die Dicke der Zwischenbramme wird auf 400-450 mm eingestellt. Nachdem die Zwischenbramme nach Walzen das Fließband verlassen haben, werden sie in einer Abdeckung gelegt und ≥72 Stunden lang langsam abgekühlt, um den Wasserstoff vollständig zu diffundieren.The composite slab is heated in a holding furnace. While the ingot segregation is fully diffused, the partial metallurgical bonding of the composite interface is completed by high temperature diffusion. In the roughing mill, the single-stand rolling process with high penetration is adopted, and the rolling passes are appropriately distributed. Through repeated recrystallization, the bonded interface achieves a strong metallurgical bond. The thickness of the intermediate slab is adjusted to 400-450 mm. After the intermediate slabs leave the assembly line after rolling, they are placed in a cover and slowly cooled for ≥72 hours to fully diffuse the hydrogen.

Darüber hinaus kann die Verbundbramme einem segmentierten Erhitzungsverfahren unterzogen werden. Der Stahl wird auf unter 550 ° C belastet und der Stahl wird 1 bis 2 Stunden lang behalten. Im Niedrigtemperaturbereich wird die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 75 °C/h auf 820 ± 20 °C erhöht und 3 bis 5 Stunden lang gehalten. Im Mitteltemperaturbereich wird die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 110 °C/h auf 1000 ± 20 °C erhöht und 2 Stunden lang gehalten; im Hochtemperaturbereich wird die Temperatur auf 1220-1250 °C erhöht und 8 bis 12 Stunden lang gehalten.In addition, the composite slab can be subjected to a segmented heating process. The steel is stressed below 550°C and the steel is held for 1 to 2 hours. In the low temperature range, the temperature is raised to 820 ± 20 °C at a rate not exceeding 75 °C/h and held for 3 to 5 hours. In the medium-temperature range, the temperature is raised to 1000 ± 20 °C at a rate not exceeding 110 °C/h and held for 2 hours; in the high temperature range, the temperature is increased to 1220-1250 °C and maintained for 8 to 12 hours.

Darüber hinaus besteht die Hauptaufgabe der Formung der Verbundbramme darin, das Walzen und Verbinden im Vorwalzwerk abzuschließen und eine Zwischenbramme mit angemessener Größe zu erhalten. Die Anfangswalztemperatur beträgt 1060-1100 °C und die Endwalztemperatur beträgt 950-980 °C. Ein Walzverfahren mit hoher Durchdringung wird angewendet. Es gibt mindestens 4 Walzstiche im Längswalzen wobei die Reduzierung in jedem einzelnen Stich ≥50 mm beträgt. Nachdem die Stahlplatte das Fließband verlassen hat, wird sie abgedeckt und ≥72 Stunden lang langsam abgekühlt.In addition, the main task of forming the composite slab is to complete the rolling and joining in the roughing mill and obtain an intermediate slab of reasonable size. The starting rolling temperature is 1060-1100°C and the finishing rolling temperature is 950-980°C. A high penetration rolling process is used. There are at least 4 rolling passes in longitudinal rolling, with the reduction in each individual pass being ≥50mm. After the steel plate leaves the assembly line, it is covered and slowly cooled for ≥72 hours.

Walzen zur fertigen StahlplatteRolling into the finished steel plate

Nach langsamer Abkühlung und Endbearbeitung wird die Zwischenbramme in einem Schritt-für-Schritt-Heizofen erneut erhitzt, um sie vollständig austenitisieren zu lassen. Durch die zweite Hochtemperatur-Diffusionserwärmung werden die Entmischungsdefekte im Kern der Bramme weiter reduziert und gleichzeitig werden günstige Bedingungen für die Realisierung des zweiten Walzens mit hoher Durchdringung bereitgestellt. Darüber hinaus kann die Zwischenbramme stufenweise erhitzt werden. Die Gesamtheizzeit beträgt 620 Minuten, die Temperatur der zweiten Erhitzungsstufe beträgt 1200-1250 °C, die Temperatur der Einweichstufe beträgt 1180-1250 °C, die Summe von der Heizzeit der zweiten Erhitzungsstufe und der Heizzeit der Einweichstufe beträgt ≥270 Minuten, um eine ausreichende Diffusion der Entmischungen sicherzustellen.After slow cooling and finishing, the intermediate slab is reheated in a step-by-step heating furnace to make it fully austenitized. The second high-temperature diffusion heating further reduces the segregation defects in the core of the slab and at the same time provides favorable conditions for the realization of the second high-penetration rolling. In addition, the intermediate slab can be heated in stages. The total heating time is 620 minutes, the second stage heating temperature is 1200-1250℃, the soaking stage temperature is 1180-1250℃, the sum of the second stage heating time and the soaking stage heating time is ≥270 minutes to ensure sufficient Ensure diffusion of segregations.

Das Walzen ist in zwei Stufen unterteilt: Vorwalzen und Fertigwalzen. Die Walzverformung konzentriert sich hauptsächlich auf die Vorwalzstufe, bei der das Walzverfahren mit hoher Durchdringung angewendet wird. Es gibt mindestens 2 Walzstiche wobei die Reduzierung in jedem einzelnen Stich ≥50 mm beträgt. Die Hauptaufgabe des Fertigwalzens besteht darin, die Dickentoleranz genau zu kontrollieren und eine gute Form zu erhalten. Die Anfangswalztemperatur des Fertigwalzens beträgt 820 ± 20 °C. Die Dicke der wartende Stahlplatte ist die Dicke des fertigen Stahlplatte plus 30 mm. Mit anderen Worten, in der Fertigwalzphase beträgt die gesamte Walzverformung der Stahlplatte in Dickenrichtung 30 mm. Nachdem die Stahlplatte das Fließband verlassen hat, werden sie gestapelt und langsam abgekühlt und ≥48 Stunden lang langsam abgekühlt, um den Wasserstoff vollständig zu diffundieren.Rolling is divided into two stages: rough rolling and finish rolling. The rolling deformation is mainly concentrated in the rough rolling stage, which adopts the high penetration rolling process. There are at least 2 rolling passes with the reduction in each individual pass being ≥50mm. The main task of finish rolling is to precisely control the thickness tolerance and keep a good shape. The start rolling temperature of finish rolling is 820 ± 20 °C. The thickness of the serviceable steel plate is the thickness of the finished steel plate plus 30mm. In other words, in the finishing roll phase, the total rolling deformation of the steel plate in the thickness direction is 30 mm. After the steel plate leaves the assembly line, they are stacked and slowly cooled, and slowly cooled for ≥48 hours to fully diffuse the hydrogen.

(4) Wärmebehandlung: Die Stahlplatte wird nacheinander normalisiert und angelassen. Nach der Normalisierung wird Wasser im Wassertank verwendet, um die Abkühlung zu beschleunigen.(4) Heat treatment: The steel plate is successively normalized and tempered. After normalization, water in the water tank is used to speed up cooling.

Darüber hinaus kann die Heiztemperatur beim Normalisieren 880-910 °C betragen und der Haltezeitkoeffizient: 2,0-2,5 min/mm. Nach dem Verlassen des Ofens wird die Stahlplatte mit Wasser gekühlt, um die Oberfläche der Stahlplatte auf 400-500 °C abzukühlen. Um zu verhindern, dass die Festigkeit der Stahlplatte nach der simulierten Wärmebehandlung nach dem Schweißen stark abnimmt, ist die Anlasstemperatur der Stahlplattes der Erfindung nicht niedriger als die Temperatur der simulierten Wärmebehandlung nach dem Schweißen. Beim Anlassen: Anlasstemperatur 610-630 °C, Haltezeitkoeffizient: 3,5-4,5 min/mm.In addition, the heating temperature can be 880-910 °C when normalizing, and the holding time coefficient: 2.0-2.5 min/mm. After leaving the furnace, the steel plate is cooled with water to cool the surface of the steel plate to 400-500°C. In order to prevent the strength of the steel plate after the post-weld simulated heat treatment from greatly decreasing, the tempering temperature of the steel plate of the invention is not lower than the post-weld simulated heat treatment temperature. When tempering: tempering temperature 610-630 °C, holding time coefficient: 3.5-4.5 min/mm.

Die technische Hauptschwierigkeit von Druckbehälterstahlplatten mit großer Dicke und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, insbesondere als Ersatz für Schmiedeprodukte spiegelt sich hauptsächlich darin wider, dass aufgrund Begrenzung der metallurgischen Qualität der Rohlinge selbst und der Kapazität des Walzwerks es schwierig ist, die innere Qualität, die Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Risse und die mechanischen Eigenschaften des Kerns von Stahlplatten zu gewährleisten .The main technical difficulty of pressure vessel steel plates with large thickness and resistance to hydrogen-induced cracking, especially as a substitute for forged products, is mainly reflected in the fact that due to the limitation of the metallurgical quality of the billets themselves and the capacity of the rolling mill, it is difficult to determine the internal quality, durability to ensure against hydrogen induced cracking and the mechanical properties of the core of steel plates.

Um die oben genannten Probleme zu lösen, hat die Erfindung entsprechende technologische Maßnahmen hinsichtlich des Herstellungsverfahrens des Produkts ergriffen, insbesondere wie folgt:

  • (1) Die Verbundbramme wird verwendet, um den Stahlbarren zu ersetzen, und die Methode zur Montage besteht darin, zwei Basisbrammen zusammenzusetzen.
  • (2) Durch einige Maßnahmen, z.B. die Reduzierung des Gehalts an leicht entmischbaren Elementen wie C, Mn, S, P usw., die Reduzierung der Überhitzung von Strangguss-Stahlschmelze und die Einführung einer dynamischen Soft-Reduktion usw., werden die metallurgischen Defekte der Stranggussrohlinge wie Entmischung und Porosität gemildert werden. Die Entmischung von Typ C der Stranggussrohlinge weist einen Index unter 1,0 auf und die Porosität einen Index unter 0,5. Nachdem der Stranggussrohlinge das Fließband verlassen haben, werden sie abgedeckt und ≥72 Stunden lang langsam abgekühlt, um den Wasserstoff vollständig zu diffundieren. In der Erfindung beträgt der Überhitzungsgrad der Stahlschmelze beim Strangguss 10 bis 30 °C.
  • (3) Durch einige Maßnahmen z.B. die Verwendung eines großen Zwischenbehälters zum Gießen und die Verlängerung der Zeit des sanften Einblasens von Argon können die nichtmetallischen Einschlüsse vollständig in die Schlacke aufschwimmen, wodurch der Gehalt an nichtmetallischen Einschlüssen im Stahl verringert und die Reinheit der Stahlschmelze verbessert wird. Nichtmetallische Einschlüsse vom Typ A, Typ B, Typ C und Typ D in der Stahlschmelze werden so gesteuert, dass der Index des einzelnen Typs von Einschlüssen ≤ 1,0 und ihre Summe ≤ 2,5. In der Erfindung dauert das sanfte Einblasen von Argon mehr als 30 Minuten.
  • (4) Verwendet wird ein solches Stahlwalzverfahren, wobei die Bramme zuerst geformt und dann gewalzt wird, und durch zwei Wärmebehandlungen gefertigt wird. Durch zwei Hochtemperatur-Diffusionserwärmungen und hoher Durchdringungswalzprozesse werden die Entmischungen vollständig diffundiert und die losen Fehlstellen zusammengepresst.
  • Der folgende Prozess wird angewendet: Normalisierung + wasserbeschleunigte Abkühlung + Anlasswärmebehandlung. Durch die Regulierung der Mikrostruktur wird die metallografische Struktur gleichmäßiger und feiner und die mechanischen Eigenschaften und die Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung des Kerns werden verbessert.
In order to solve the above problems, the invention has taken appropriate technological measures regarding the manufacturing process of the product, in particular as follows:
  • (1) The composite slab is used to replace the steel ingot, and the method of assembling is to put two base slabs together.
  • (2) By taking some measures, such as reducing the content of easily segregated elements such as C, Mn, S, P, etc., reducing the superheat of continuously cast molten steel, and introducing dynamic soft reduction, etc., the metallurgical defects are eliminated of the continuously cast billets such as segregation and porosity are reduced. The segregation of type C ingots has an index below 1.0 and the porosity index below 0.5. After the continuous cast ingots leave the assembly line, they are covered and slowly cooled for ≥72 hours to fully diffuse the hydrogen. In the invention, the degree of superheat of the molten steel in continuous casting is 10 to 30°C.
  • (3) By taking some measures such as using a large tundish for casting and increasing the time of soft argon blowing, the nonmetallic inclusions can be completely floated into the slag, thereby reducing the nonmetallic inclusion content of the steel and improving the purity of the molten steel . Type A, type B, type C and type D non-metallic inclusions in the molten steel are controlled so that the index of each type of inclusions ≤ 1.0 and their sum ≤ 2.5. In the invention, the argon soft blowing takes more than 30 minutes.
  • (4) Such a steel rolling method is used, in which the slab is first formed and then rolled, and is finished by two heat treatments. With two high-temperature diffusion heating processes and high penetration rolling processes, the segregations are completely diffused and the loose imperfections are pressed together.
  • The following process is applied: normalization + water accelerated cooling + tempering heat treatment. By regulating the microstructure, the metallographic structure becomes more uniform and fine, and the mechanical properties and resistance to hydrogen-induced cracking of the core are improved.

Die Prinzipien, nach dem die Erfindung die oben genannten Prozessmaße und den Anwendungsbereich der Prozessparameter übernimmt, sind wie folgt:

  • Da die Stranggussrohling während des Erstarrungsprozesses schneller abkühlt, ist ihre innere Qualität deutlich besser als die von herkömmlichen Stahlbarren. Die Erfindung verwendet die Verbundbramme als Bramme, was nicht nur das Problem eines unzureichenden Kompressionsverhältnisses bei der Herstellung einzelner Bramme im Stranggussverfahren löst, sondern auch auch die praktischen Probleme von schwerwiegenden metallurgischen Defekte wie Entmischung und Porosität im Kern des Stahlbarrens löst.
The principles on which the invention adopts the above process measures and scope of process parameters are as follows:
  • Since the continuous cast billet cools faster during the solidification process, its internal quality is significantly better than that of conventional steel billets. The invention uses the composite slab as the slab, which not only solves the problem of insufficient compression ratio in the production of individual slabs in the continuous casting process, but also solves the practical problems of serious metallurgical defects such as segregation and porosity in the core of the steel ingot.

Der Zweck der Anwendung der Mothode vom Zusammenbauen der zwei Brammen besteht darin, metallurgische Defekte an der 1/2-Position der Dicke der Stranggussrohling im Kern der Stahlplatte zu vermeiden, um so die Leistung des Kerns der Stahlplattezu verbessern. Im Vergleich zur Methode der Herstellung mit einzelner Stranggussbramme bestehen folgende Nachteile: Die oberen oder unteren 1/4-Position in Dickenrichtung der von zwei Brammen zusammengebauten Stahlplatte entspricht genau die Hälfte der Dicke der Stranggussrohling. Die ist auch die Position, an der sich metallurgische Defekte wie Entmischung und Porosität konzentrieren, und die Nummer der Position wurde von ein auf zwei geändert. Allerdings wird die Position metallurgischer Defekte wie Entmischung und Porosität in Dickenrichtung relativ nach außen verschoben, näher an die Ober- und Unterseite der Verbundbramme, was die Diffusion der Entmischung bei Hochtemperaturerhitzung und die Laminierung loser Defekte beim Walzen mit hoher Durchdringung begünstigt. Da die metallurgische Defekte wie Entmischung und Porosität unvermeidbar sind, gesteuert die Erfindung der Index der Entmischung von Typ C auf unter 1,0 und der Porositätsdefekt auf unter 0,5, durch einige Maßnahmen, wie die Reduzierung des Gehalts an leicht entmischbaren Elementen wie C, Mn, S und P, die Reduzierung der Überhitzung von Strangguss-Stahlschmelzen und die Einführung einer dynamischen Soft-Reduktion usw. Auf diese Weise werden die metallurgische Qualität, die mechanischen Eigenschaften und die Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung an der oberen oder unteren 1/4-Position der Stahlplatte gewährleistet.The purpose of applying the method of assembling the two slabs is to avoid metallurgical defects at the 1/2 position of the thickness of the continuous cast ingot in the core of the steel plate, so as to improve the performance of the core of the steel plate. Compared to the method of manufacturing with single continuously cast slab, there are the following disadvantages: The upper or lower 1/4 position in the thickness direction of the steel plate assembled by two slabs is exactly half of the thickness of the continuously cast ingot. This is also the position where metallurgical defects such as segregation and porosity are concentrated, and the position number has been changed from one to two. However, the location of metallurgical defects such as segregation and porosity is relatively shifted outward in the thickness direction, closer to the top and bottom of the composite slab, favoring the diffusion of segregation in high-temperature heating and the lamination of loose defects in high-penetration rolling. Since the metallurgical defects such as segregation and porosity are unavoidable, the invention controlled the segregation index of type C to below 1.0 and the porosity defect to below 0.5 by some measures such as reducing the content of easily segregated elements such as C , Mn, S and P, the reduction of superheating of continuously cast steel melts and the introduction of dynamic soft reduction, etc. In this way, the metallurgical quality, mechanical properties and resistance to hydrogen-induced cracking at the upper or lower 1/4 - Position of the steel plate guaranteed.

Nichtmetallische Einschlüsse sind Wasserstofffallen. Wenn Wasserstoff in den Stahl eindringt, reichert er sich an der Einschlussgrenzfläche an und bildet Wasserstoffmoleküle. Wenn der Wasserstoffdruck die Festigkeitsgrenze des Materials überschreitet, kommt es zu wasserstoffinduzierten Rissen in der inhomogenen Struktur. Die Erfindung benutzt einige Maßnahmen z.B. die Verwendung eines großen Zwischenbehälters zum Gießen und die Verlängerung der Zeit des sanften Einblasens von Argon, so dass die nichtmetallischen Einschlüsse vollständig in die Schlacke aufschwimmen. Nichtmetallische Einschlüsse vom Typ A, Typ B, Typ C und Typ D in der Stahlschmelze werden so gesteuert, dass der Index des einzelen Typs von Einschlüssen ≤ 1,0 ist und ihre Summe ≤ 2,5 ist. Durch Steuern des Gehalts, der Größe und der Form von nichtmetallischen Einschlüssen wird die Anfälligkeit von Druckbehälterstahlplatten für wasserstoffinduzierte Risse verringert, und dadurch die Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Risse verbessert.Nonmetallic inclusions are hydrogen traps. When hydrogen enters the steel, it accumulates at the inclusion interface and forms hydrogen molecules. When the hydrogen pressure exceeds the strength limit of the material, hydrogen-induced cracking occurs in the inhomogeneous structure. The invention uses some measures such as using a large tundish for casting and lengthening the time of gently blowing argon so that the nonmetallic inclusions are completely floated in the slag. Type A, type B, type C and type D non-metallic inclusions in the molten steel are controlled so that the index of each type of inclusion is ≦1.0 and their sum is ≦2.5. Controlling the content, size and shape of non-metallic inclusions reduces the susceptibility of pressure vessel steel plates to hydrogen induced cracking and thereby improves the resistance to hydrogen induced cracking.

Begrenzt durch die Kapazität des Walzwerks ist es für die Walzkraft während des Walzvorgangs schwierig, in den Kern der Stahlplatte einzudringen. Der herkömmliche Walzprozess kann die innere Qualität und Kernleistung der Stahlplatte nicht garantieren. Zeitlich aufgrund der großen Dicke der Stahlplatte ist der Effekt der Kornverfeinerung aus dem gesteuerten Walzprozess und dem gesteuerten Kühlprozess nicht gut. Selbst unter normalisierenden Prozessbedingungen sind die Stahlplattekörner aufgrund der geringen Abkühlgeschwindigkeit in der Luft immer noch relativ grob. Die Festigkeit, die Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen, die Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Risse und die Stabilität der Stahlplatte sind schwierig, die Designanforderungen zu erfüllen. Um sicherzustellen, dass das extra dicke Stahlplatte die Qualitätsleistung des Schmiedens bei gleicher Dicke aufweist und die Anforderungen des Herstellungsprozesses, bei dem das Schmiedeschweißen durch das Plattenschweißen ersetzt wird, vollständig erfüllt, übernimmt die vorliegende Erfindung die Prozesse, wobei die Bramme zuerst geformt und dann gewalzt wird, und durch zwei Wärmebehandlungen gefertigt wird. Durch zwei Hochtemperatur-Diffusionserwärmungen und hoher Durchdringungswalzprozesse werden die Entmischungen vollständig diffundiert und die losen Fehlstellen zusammengepresst. Hinsichtlich der Wärmebehandlung werden die folgenden Prozesse angewendet: Normalisierung + wasserbeschleunigte Abkühlung + Anlasswärmebehandlung. Durch die Regulierung der Mikrostruktur wird die metallografische Struktur gleichmäßiger und feiner. Die Leistungen der Stahlplatte werden erheblich verbessert, insbesondere die Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen und die Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung des Kerns.Limited by the capacity of the rolling mill, it is difficult for the rolling force to penetrate the core of the steel plate during rolling. The traditional rolling process cannot guarantee the inner quality and core performance of the steel plate. In time, due to the large thickness of the steel plate, the effect of grain refinement from the controlled rolling process and the controlled cooling process is not good. Even under normalizing process conditions, the steel plate grains are still relatively coarse due to the low cooling rate in air. The strength, low-temperature impact resistance, resistance to hydrogen-induced cracking and stability of the steel plate are difficult to meet the design requirements. In order to ensure that the extra thick steel plate has the quality performance of forging with the same thickness, and fully meet the requirements of the manufacturing process in which forge welding is replaced by plate welding, the present invention adopts the processes, with the slab being first formed and then rolled is, and is made by two heat treatments. With two high-temperature diffusion heating processes and high penetration rolling processes, the segregations are completely diffused and the loose imperfections are pressed together. Regarding the heat treatment, the following processes are applied: normalization + water accelerated cooling + tempering heat treatment. Regulating the microstructure makes the metallographic structure more uniform and finer. The performances of the steel plate are significantly improved, in particular the impact strength at low temperatures and the resistance to hydrogen-induced cracking of the core.

Im Vergleich zum Stand der Technik bietet die Erfindung folgende Vorteile:

  • Die Erfindung betrifft eine Stahlplatte mit großer Dicke für einen Druckbehälter und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung. Die Dicke beträgt >200-250mm. Die Stahlplatte verfügt über gut abgestimmte umfassende mechanische Eigenschaften und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Risse. Nach einer simulierten Wärmebehandlung nach dem Schweißen bei hoher Temperatur über einen längeren Zeitraum werden die Festigkeit und die Schlagzähigkeit der Stahlplatte bei niedrigen Temperaturen nicht wesentlich geschwächt. Die Stahlplatte wird durch die Lösung A gemäß der „Experimentelle Methode zur Leistungsbewertung von Pipeline-Druckbehältern um die Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung „in NACE TM0284-2016 auf Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung getestet. Das Risslängenverhältnis (CLR), das Rissbreitenverhältnis (CTR) und das Rissempfindlichkeitsverhältnis (CSR) eines einzelnen Inspektionsabschnitts sind alle 0, und es gibt keine Wasserstoffblasenbildung, d. h. keine Defekte nach der Korrosion. Nach der simulierten Wärmebehandlung nach dem Schweißen bei 610 ± 10°C × 30 Stunden werden die mechanischen Eigenschaften überprüft und die Streckgrenze ≥ 320 MPa, die Zugfestigkeit ≥ 520 MPa, der Einzelwert der Charpy-Schlagarbeit in dem Kern bei -30 °C in Querrichtung ≥ 100 J und die Reduktionsrate des Zugabschnitts in Z-Richtung ≥ 35 %, Brinellhärte der Stahlplattenoberfläche ≤ 180 HB. (Die Reduzierungsrate der Zugfläche in Z-Richtung beträgt ≥35 %, und die Brinell-Oberflächenhärte der Stahlplatte beträgt ≤180HB.)
Compared to the prior art, the invention offers the following advantages:
  • The invention relates to a steel plate having a large thickness for a pressure vessel and having resistance to hydrogen-induced cracking. The thickness is >200-250mm. The steel plate has well-balanced comprehensive mechanical properties and excellent resistance to hydrogen-induced cracking. After a long-term simulated post-weld heat treatment at high temperature, the strength and impact resistance of the steel plate at low temperatures are not significantly weakened. The steel plate is tested for resistance to hydrogen induced cracking by solution A according to the “Experimental Method for Evaluating the Performance of Pipeline Pressure Vessels for Resistance to Hydrogen Induced Cracking” in NACE TM0284-2016. The crack length ratio (CLR), crack width ratio (CTR), and crack sensitivity ratio (CSR) of a single inspection section are all 0, and there is no hydrogen blistering, ie, no post-corrosion defects. After the simulated heat treatment after welding at 610 ± 10°C × 30 hours, the mechanical properties are checked and the yield strength ≥ 320 MPa, the tensile strength ≥ 520 MPa, the single value of the Charpy impact work in the core at -30 °C in the transverse direction ≥ 100 J and the reduction rate of the tensile section in the Z direction ≥ 35%, Brinell hardness of the steel plate surface ≤ 180 HB. (The Z-direction tensile area reduction rate is ≥35%, and the Brinell surface hardness of the steel plate is ≤180HB.)

Figurenlistecharacter list

  • 1 ist ein metallografisches Strukturdiagramm einer Stahlplatte mit einer Dicke von 250 mm in Beispiel 3 der Erfindung (an der Position von 1/4 der Dicke). 1 Fig. 14 is a metallographic structure diagram of a steel plate having a thickness of 250 mm in Example 3 of the invention (at the position of 1/4 of the thickness).
  • 2 ist ein metallografisches Strukturdiagramm einer Stahlplatte mit einer Dicke von 250 mm in Beispiel 3 der Erfindung (an der Position von 1/2 der Dicke). 2 Fig. 14 is a metallographic structure diagram of a steel plate having a thickness of 250 mm in Example 3 of the invention (at the position of 1/2 the thickness).
  • 3 ist ein metallografisches Strukturdiagramm einer Stahlplatte mit einer Dicke von 250 mm in Beispiel 3 der Erfindung (an der Position von 3/4 der Dicke). 3 Fig. 14 is a metallographic structure diagram of a steel plate having a thickness of 250 mm in Example 3 of the invention (at the 3/4 thickness position).

Detaillierte AusführungsformDetailed embodiment

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit Beispielen und Vergleichsbeispielen ausführlicher beschrieben.The invention is described below in more detail in connection with examples and comparative examples.

Beispiel 1example 1

Die Stahlplatte für Druckbehälter im Beispiel 1, mit einer Dicke von 210 mm und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, wobei die chemische Zusammensetzung der Stahlplatte in Gewichtsprozenten ist: C: 0.15%, Si: 0.28%, Mn: 1.23%, P: 0.004%, S: ≤0.0006%, Cr: 0.20%, Ni: 0.32%, Mo: 0.10% , Alt: 0.032%, Nb: 0.015%, V: 0.015%, Ti: 0.015%, der Rest ist Fe und unvermeidbare Verunreinigungselemente, Kohlenstoffäquivalent Ceq: ≤0.45%, wobei Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V) /5+(Ni+Cu) /15.The steel plate for pressure vessels in Example 1, having a thickness of 210mm and having resistance to hydrogen-induced cracking, the chemical composition of the steel plate in percentage by weight is: C: 0.15%, Si: 0.28%, Mn: 1.23%, P: 0.004% , S: ≤0.0006%, Cr: 0.20%, Ni: 0.32%, Mo: 0.10% , Alt: 0.032%, Nb: 0.015%, V: 0.015%, Ti: 0.015%, the balance is Fe and unavoidable impurity elements, Carbon equivalent Ceq: ≤0.45%, where Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15.

Das Herstellungsverfahren der Stahlplatte ist wie folgt:

  • Das Stahlplattenprodukt der Erfindung wird durch Verbundbramme hergestellt, und die Hauptprozessschritte sind nacheinander: Schmelzen und Gießen von Stranggussrohlinge, Herstellung von Verbundbramme durch Vakuumschweißen und Montage, Walzen der Verbundbramme zur Formung, Walzen zur fertigen Stahlplatte und Wärmebehandlung. Die spezifischen Vorgänge sind wie folgt:
The manufacturing process of the steel plate is as follows:
  • The steel plate product of the invention is manufactured by composite slab, and the main process steps are sequentially: melting and casting of continuous cast ingots, manufacturing of composite slab by vacuum welding and assembly, rolling of composite slab to form, rolling into finished steel plate, and heat treatment. The specific operations are as follows:

(1) Schmelzen und Gießen von Stranggussrohlinge(1) Melting and casting of continuous cast ingots

Die Stranggussbrammen, die von der gleichen Schmelzofen hergestellt werden und die gleiche Größe mit einem 450 mm dicken Abschnitt haben, dienen als Rohlinge der Verbundbramme. Bei der Herstellung der Stranggussrohlinge wird der Schmelzprozess von reinem Stahl angewendet. Durch einige Maßnahmen z.B. die Verwendung eines großen Zwischenbehälters beim Gießen und die Verlängerung der Zeit des sanften Einblasens von Argon können die nichtmetallischen Einschlüsse vollständig in die Schlacke aufschwimmen, wodurch der Gehalt an nichtmetallischen Einschlüssen im Stahl verringert und die Reinheit der Stahlschmelze verbessert wird. Die nichtmetallische Einschlüsse vom Typ A, Typ B, Typ C und Typ D in der Stahlschmelze so gesteuert werden, dass der Index des einzelnen Typs von Einschlüssen ≤ 1,0 ist und ihre Summe ≤ 2,5 ist. Durch niedrige Überhitzung, Argonschutz-Gießverfahren und dynamische Soft-Reduction-Technologie werden die Stranggussrohlinge so gesteuert, dass die Entmischung von Typ C einen Index unter 1,0 aufweist und die Porosität einen Index unter 0,5 aufweist. Nachdem die Stranggussrohlinge das Fließband verlassen haben, werden sie abgedeckt und ≥72 Stunden lang langsam abgekühlt, um den Wasserstoff vollständig zu diffundieren;The continuously cast slabs produced by the same melting furnace and having the same size with a 450 mm thick section serve as the composite slab blanks. The melting process of pure steel is used in the production of continuous cast billets. Some measures, such as using a large tundish in casting and increasing the argon soft blowing time, can completely float the nonmetallic inclusions into the slag, thereby reducing the nonmetallic inclusion content of the steel and improving the purity of the molten steel. The non-metallic inclusions of type A, type B, type C and type D in the molten steel are controlled so that the index of each type of inclusions is ≦1.0 and their sum is ≦2.5. Through low superheat, argon protective casting process and dynamic soft reduction technology, the continuous casting billets are controlled so that the segregation of type C has an index below 1.0 and the porosity has an index below 0.5. After the continuous cast ingots leave the assembly line, they are covered and slowly cooled for ≥72 hours to fully diffuse the hydrogen;

Darüber hinaus ist der Produktionsprozess der Stranggussrohlinge: KR-Vorbehandlung —> Konverterschmelzen → LF-Raffinierung → RH-Raffinierung → Strangguss. Nach dem Konverterschmelzen wird eine Schlackenentfernungsbehandlung durchgeführt. Nachdem das RH-Vakuum unterbrochen wurde, dauert das sanfte Einblasen von Argon 35 Minuten. Beim Stranggussverfahren beträgt der Überhitzungsgrad der Stahlschmelze 22 °C.In addition, the production process of continuous cast ingots is: KR pretreatment —> converter melting → LF refining → RH refining → continuous casting. After the converter melting, a slag removal treatment is performed. After the RH vacuum is broken, the soft argon blowing takes 35 minutes. In the continuous casting process, the degree of overheating of the molten steel is 22 °C.

(2) Herstellung von Verbundbramme durch Vakuumschweißen und Montage(2) Manufacture of composite slab by vacuum welding and assembly

Eine Oberfläche des Stranggussrohlings wird gefräst und durch Elektronenstrahlschweißen in einer Vakuumkammer zusammengesetzt, und das Verfahren zum Zusammenbau der Rohlinge ist dass zwei Rohlinge verbunden werden. Die Verbundbramme wird unter Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens hergestellt, das offenbart wurde, und die Dicke der erhaltenen Verbundbramme beträgt 865 mm.A surface of the continuously cast billet is milled and assembled by electron beam welding in a vacuum chamber, and the billet assembling method is that two billets are joined. The composite slab is manufactured using a conventional method that has been disclosed and the thickness of the composite slab obtained is 865 mm.

(3) Walzen der Verbundbramme zur Formung(3) Rolling the composite slab to form

Die Verbundbramme wird in einem Warmhalteofen erhitzt. Während die Entmischung der Rohlinge vollständig diffundiert wird, wird die teilweise metallurgische Bindung der Verbundgrenzfläche durch Hochtemperaturdiffusion vervollständigt. Im Vorwalzwerk wird der eingerüstige Walzprozess mit hoher Durchdringung eingesetzt und die Walzstiche werden angemessen verteilt. Durch wiederholte Rekristallisation erreicht die Verbundgrenzfläche eine feste metallurgische Verbindung. Die Dicke der Zwischenbramme ist 425 mm. Nachdem die Zwischenbramme nach Walzen das Fließband verlassen haben, werden sie in einer Abdeckung gelegt und ≥72 Stunden lang langsam abgekühlt, um den Wasserstoff vollständig zu diffundieren.The composite slab is heated in a holding furnace. While the ingot segregation is fully diffused, the partial metallurgical bonding of the composite interface is completed by high temperature diffusion. In the roughing mill, the single-stand rolling process with high penetration is adopted, and the rolling passes are appropriately distributed. Through repeated recrystallization, the bonded interface achieves a strong metallurgical bond. The thickness of the intermediate slab is 425 mm. After the intermediate slabs leave the assembly line after rolling, they are placed in a cover and slowly cooled for ≥72 hours to fully diffuse the hydrogen.

Darüber hinaus wird die Verbundbramme einem segmentierten Erhitzungsverfahren unterzogen. Der Stahl wird bei 540° C belastet und der Stahl wird 2 Stunden lang behalten. Im Niedrigtemperaturbereich wird die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 70 °C/h auf 835 °C erhöht und 4 Stunden lang gehalten. Im Mitteltemperaturbereich wird die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 100 °C/h auf 1010 °C erhöht und 2 Stunden lang gehalten; im Hochtemperaturbereich wird die Temperatur auf 1245 °C erhöht und 11 Stunden lang gehalten.In addition, the composite slab undergoes a segmented heating process. The steel is stressed at 540°C and the steel is held for 2 hours. In the low-temperature range, the temperature is increased at a rate of 70 °C/h to 835 °C and held for 4 hours. In the medium-temperature range, the temperature is increased at a rate of 100 °C/h to 1010 °C and held for 2 hours; in the high-temperature area, the temperature is increased to 1245 °C and held for 11 hours.

Darüber hinaus besteht die Hauptaufgabe der Formung der Verbundbramme darin, das Walzen und Verbinden im Vorwalzwerk abzuschließen und eine Zwischenbramme mit angemessener Größe zu erhalten. Die Anfangswalztemperatur beträgt 1080 °C und die Endwalztemperatur beträgt 970 °C. Ein Walzverfahren mit hoher Durchdringung wird angewendet. Es gibt 4 Walzstiche im Längswalzen wobei die Reduzierung in jedem einzelnen Stich ≥50 mm beträgt, jeweils 55 mm, 55 mm, 52 mm, 52 mm.In addition, the main task of forming the composite slab is to complete the rolling and joining in the roughing mill and obtain an intermediate slab of reasonable size. The initial rolling temperature is 1080°C and the final rolling temperature is 970°C. A high penetration rolling process is used. There are 4 rolling passes in longitudinal rolling, the reduction in each single pass is ≥50mm, 55mm, 55mm, 52mm, 52mm respectively.

Nachdem die Stahlplatte das Fließband verlassen hat, wird sie abgedeckt und ≥72 Stunden lang langsam abgekühlt.After the steel plate leaves the assembly line, it is covered and slowly cooled for ≥72 hours.

(4) Walzen zur fertigen Stahlplatte(4) Rolling into finished steel plate

Nach langsamer Abkühlung und Endbearbeitung wird die Zwischenbramme in einem Schritt-für-Schritt-Heizofen erneut erhitzt, um sie vollständig austenitisieren zu lassen. Durch die zweite Hochtemperatur-Diffusionserwärmung werden die Entmischungsdefekte im Kern der Bramme weiter reduziert und gleichzeitig werden günstige Bedingungen für die Realisierung des zweiten Walzens mit hoher Durchdringung bereitgestellt. Darüber hinaus wird die Zwischenbramme stufenweise erhitzt. Die Gesamtheizzeit beträgt 620 Minuten, die Temperatur der zweiten Erhitzungsstufe beträgt 1200-1250 °C, die Temperatur der Einweichstufe beträgt 1180-1250 °C, die Summe von der Heizzeit der zweiten Erhitzungsstufe und der Heizzeit der Einweichstufe beträgt 300 Minuten, um eine ausreichende Diffusion der Entmischungen sicherzustellen.After slow cooling and finishing, the intermediate slab is reheated in a step-by-step heating furnace to make it fully austenitized. The second high-temperature diffusion heating further reduces the segregation defects in the core of the slab and at the same time provides favorable conditions for the realization of the second high-penetration rolling. In addition, the intermediate slab is gradually heated. The total heating time is 620 minutes, the second stage heating temperature is 1200-1250℃, the soaking stage temperature is 1180-1250℃, the sum of the second stage heating time and the soaking stage heating time is 300 minutes to ensure sufficient diffusion to ensure segregation.

Das Walzen ist in zwei Stufen unterteilt: Vorwalzen und Fertigwalzen. Die Walzverformung konzentriert sich hauptsächlich auf die Vorwalzstufe, bei der das Walzverfahren mit hoher Durchdringung angewendet wird. Es gibt 2 Walzstiche wobei die Reduzierung in jedem einzelnen Stich ≥50 mm beträgt, jeweils 56 mm und 52 mm. Die Hauptaufgabe des Fertigwalzens besteht darin, die Dickentoleranz genau zu kontrollieren und eine gute Form zu erhalten. Die Anfangswalztemperatur des Fertigwalzens beträgt 820 °C. Die Dicke der wartende Stahlplatte ist 240 mm. Nachdem die Stahlplatte das Fließband verlassen hat, werden sie gestapelt und langsam abgekühlt und ≥48 Stunden lang langsam abgekühlt, um den Wasserstoff vollständig zu diffundieren.Rolling is divided into two stages: rough rolling and finish rolling. The rolling deformation is mainly concentrated in the rough rolling stage, which adopts the high penetration rolling process. There are 2 rolling passes where the reduction in each individual pass is ≥50mm, 56mm and 52mm respectively. The main task of finish rolling is to precisely control the thickness tolerance and keep a good shape. The start rolling temperature of finish rolling is 820°C. The thickness of the serviceable steel plate is 240 mm. After the steel plate leaves the assembly line, they are stacked and slowly cooled, and slowly cooled for ≥48 hours to fully diffuse the hydrogen.

(5) Wärmebehandlung: Die Stahlplatte wird nacheinander normalisiert und angelassen. Nach der Normalisierung wird Wasser im Wassertank verwendet, um die Abkühlung zu beschleunigen.(5) Heat treatment: The steel plate is successively normalized and tempered. After normalization, water in the water tank is used to speed up cooling.

Darüber hinaus beträgt die Heiztemperatur beim Normalisieren 900 °C und der Haltezeitkoeffizient: 2,0 min/mm. Nach dem Verlassen des Ofens wird die Stahlplatte mit Wasser gekühlt, um die Oberfläche der Stahlplatte auf 450 °C abzukühlen. Um zu verhindern, dass die Festigkeit der Stahlplatte nach der simulierten Wärmebehandlung nach dem Schweißen stark abnimmt, ist die Anlasstemperatur der Stahlplattes der Erfindung nicht niedriger als die Temperatur der simulierten Wärmebehandlung nach dem Schweißen. Beim Anlassen: Anlasstemperatur 630 °C, Haltezeitkoeffizient: 3,5 min/mm.In addition, the heating temperature when normalizing is 900°C, and the holding time coefficient: 2.0 min/mm. After leaving the furnace, the steel plate is cooled with water to cool the surface of the steel plate to 450°C. In order to prevent the strength of the steel plate from greatly decreasing after the simulated post-weld heat treatment, the tempering temperature of the steel plate is the invention tion not lower than the temperature of the simulated post-weld heat treatment. When tempering: tempering temperature 630 °C, holding time coefficient: 3.5 min/mm.

Die 210 mm dicke Stahlplatte für Druckbehälter mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, die durch das obige Herstellungsverfahren hergestellt wird, weist gut abgestimmte mechanische Eigenschaften und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung auf. Die mechanischen Eigenschaften sind in Tabelle 1 aufgeführt, und die Beständigkeit gegenüber wasserstoffinduzierter Rissbildung ist in Tabelle 2 aufgeführt. Die Ergebnisse der Stahlblechfehlererkennung erfüllen die Anforderungen der TI-Stufe des Standards NB/T47013.3.The 210mm-thick steel plate for pressure vessels with resistance to hydrogen-induced cracking produced by the above production method has well-balanced mechanical properties and excellent resistance to hydrogen-induced cracking. The mechanical properties are listed in Table 1 and the resistance to hydrogen induced cracking is listed in Table 2. The steel sheet flaw detection results meet the requirements of the TI level of the NB/T47013.3 standard.

Beispiel 2example 2

Die Stahlplatte für Druckbehälter im Beispiel 2, mit einer Dicke von 230 mm und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, wobei die chemische Zusammensetzung der Stahlplatte in Gewichtsprozenten ist: C: 0.14%, Si: 0.27%, Mn: 1.26%, P: 0.003%, S: ≤0.0004%, Cr: 0.21 %, Ni: 0.35%, Mo: 0.10% , Alt: 0.030%, Nb: 0.016%, V: 0.020%, Ti: 0.017%, der Rest ist Fe und unvermeidbare Verunreinigungselemente, Kohlenstoffäquivalent Ceq: ≤0.45%, wobei Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V) /5+(Ni+Cu) /15.The steel plate for pressure vessels in Example 2, having a thickness of 230mm and having resistance to hydrogen-induced cracking, the chemical composition of the steel plate in percentage by weight is: C: 0.14%, Si: 0.27%, Mn: 1.26%, P: 0.003% , S: ≤0.0004%, Cr: 0.21%, Ni: 0.35%, Mo: 0.10%, Alt: 0.030%, Nb: 0.016%, V: 0.020%, Ti: 0.017%, the balance is Fe and unavoidable impurity elements, Carbon equivalent Ceq: ≤0.45%, where Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15.

Das Herstellungsverfahren der Stahlplatte ist wie folgt:

  • Das Stahlplattenprodukt der Erfindung wird durch Verbundbramme hergestellt, und die Hauptprozessschritte sind nacheinander: Schmelzen und Gießen von Stranggussrohlinge, Herstellung von Verbundbramme durch Vakuumschweißen und Montage, Walzen der Verbundbramme zur Formung, Walzen zur fertigen Stahlplatte und Wärmebehandlung. Die spezifischen Vorgänge sind wie folgt:
The manufacturing process of the steel plate is as follows:
  • The steel plate product of the invention is manufactured by composite slab, and the main process steps are sequentially: melting and casting of continuous cast ingots, manufacturing of composite slab by vacuum welding and assembly, rolling of composite slab to form, rolling into finished steel plate, and heat treatment. The specific operations are as follows:

(1) Schmelzen und Gießen von Stranggussrohlinge(1) Melting and casting of continuous cast ingots

Die Stranggussbrammen, die von der gleichen Schmelzofen hergestellt werden und die gleiche Größe mit einem 450 mm dicken Abschnitt haben, dienen als Rohlinge der Verbundbramme. Bei der Herstellung der Stranggussrohlinge wird der Schmelzprozess von reinem Stahl angewendet. Durch einige Maßnahmen z.B. die Verwendung eines großen Zwischenbehälters beim Gießen und die Verlängerung der Zeit des sanften Einblasens von Argon können die nichtmetallischen Einschlüsse vollständig in die Schlacke aufschwimmen, wodurch der Gehalt an nichtmetallischen Einschlüssen im Stahl verringert und die Reinheit der Stahlschmelze verbessert wird. Die nichtmetallische Einschlüsse vom Typ A, Typ B, Typ C und Typ D in der Stahlschmelze so gesteuert werden, dass der Index des einzelnen Typs von Einschlüssen ≤ 1,0 ist und ihre Summe ≤ 2,5 ist. Durch niedrige Überhitzung, Argonschutz-Gießverfahren und dynamische Soft-Reduction-Technologie werden die Stranggussrohlinge so gesteuert, dass die Entmischung von Typ C einen Index unter 1,0 aufweist und die Porosität einen Index unter 0,5 aufweist. Nachdem die Stranggussrohlinge das Fließband verlassen haben, werden sie abgedeckt und ≥72 Stunden lang langsam abgekühlt, um den Wasserstoff vollständig zu diffundieren;The continuously cast slabs produced by the same melting furnace and having the same size with a 450 mm thick section serve as the composite slab blanks. The melting process of pure steel is used in the production of continuous cast billets. Some measures, such as using a large tundish in casting and increasing the argon soft blowing time, can completely float the nonmetallic inclusions into the slag, thereby reducing the nonmetallic inclusion content of the steel and improving the purity of the molten steel. The non-metallic inclusions of type A, type B, type C and type D in the molten steel are controlled so that the index of each type of inclusions is ≦1.0 and their sum is ≦2.5. Through low superheat, argon protective casting process and dynamic soft reduction technology, the continuous casting billets are controlled so that the segregation of type C has an index below 1.0 and the porosity has an index below 0.5. After the continuous cast ingots leave the assembly line, they are covered and slowly cooled for ≥72 hours to fully diffuse the hydrogen;

Darüber hinaus ist der Produktionsprozess der Stranggussrohlinge: KR-Vorbehandlung → Konverterschmelzen → LF-Raffinierung → RH-Raffinierung → Strangguss. Nach dem Konverterschmelzen wird eine Schlackenentfernungsbehandlung durchgeführt. Nachdem das RH-Vakuum unterbrochen wurde, dauert das sanfte Einblasen von Argon 32 Minuten. Beim Stranggussverfahren beträgt der Überhitzungsgrad der Stahlschmelze 20 °C.In addition, the production process of continuous cast ingots is: KR pretreatment → converter smelting → LF refining → RH refining → continuous casting. After the converter melting, a slag removal treatment is performed. After the RH vacuum is broken, the argon soft blow lasts 32 minutes. In the continuous casting process, the degree of overheating of the molten steel is 20 °C.

(2) Herstellung von Verbundbramme durch Vakuumschweißen und Montage(2) Manufacture of composite slab by vacuum welding and assembly

Eine Oberfläche des Stranggussrohlings wird gefräst und durch Elektronenstrahlschweißen in einer Vakuumkammer zusammengesetzt, und das Verfahren zum Zusammenbau der Rohlinge ist dass zwei Rohlinge verbunden werden. Die Verbundbramme wird unter Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens hergestellt, das offenbart wurde, und die Dicke der erhaltenen Verbundbramme beträgt 868 mm.A surface of the continuously cast billet is milled and assembled by electron beam welding in a vacuum chamber, and the billet assembling method is that two billets are joined. The composite slab is manufactured using a conventional method that has been disclosed and the thickness of the composite slab obtained is 868 mm.

(3) Walzen der Verbundbramme zur Formung(3) Rolling the composite slab to form

Die Verbundbramme wird in einem Warmhalteofen erhitzt. Während die Entmischung der Rohlinge vollständig diffundiert wird, wird die teilweise metallurgische Bindung der Verbundgrenzfläche durch Hochtemperaturdiffusion vervollständigt. Im Vorwalzwerk wird der eingerüstige Walzprozess mit hoher Durchdringung eingesetzt und die Walzstiche werden angemessen verteilt. Durch wiederholte Rekristallisation erreicht die Verbundgrenzfläche eine feste metallurgische Verbindung. Die Dicke der Zwischenbramme ist 440 mm. Nachdem die Zwischenbramme nach Walzen das Fließband verlassen haben, werden sie in einer Abdeckung gelegt und ≥72 Stunden lang langsam abgekühlt, um den Wasserstoff vollständig zu diffundieren.The composite slab is heated in a holding furnace. While the ingot segregation is fully diffused, the partial metallurgical bonding of the composite interface is completed by high temperature diffusion. In the roughing mill, the single-stand rolling process with high penetration is adopted, and the rolling passes are appropriately distributed. Through repeated recrystallization, the bonded interface achieves a strong metallurgical bond. The thickness of the intermediate slab is 440 mm. After the intermediate slabs leave the assembly line after rolling, they are placed in a cover and slowly cooled for ≥72 hours to fully diffuse the hydrogen.

Darüber hinaus wird die Verbundbramme einem segmentierten Erhitzungsverfahren unterzogen. Der Stahl wird bei 530° C belastet und der Stahl wird 2 Stunden lang behalten. Im Niedrigtemperaturbereich wird die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 65 °C/h auf 835 °C erhöht und 4,5 Stunden lang gehalten. Im Mitteltemperaturbereich wird die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 105 °C/h auf 1020 °C erhöht und 2 Stunden lang gehalten; im Hochtemperaturbereich wird die Temperatur auf 1242 °C erhöht und 10 Stunden lang gehalten.In addition, the composite slab undergoes a segmented heating process. The steel is stressed at 530°C and the steel is held for 2 hours. In the low-temperature range, the temperature is increased at a rate of 65 °C/h to 835 °C and held for 4.5 hours. In the middle temperature range, the temperature is increased at a rate of 105 °C/h to 1020 °C and held for 2 hours; in the high-temperature area, the temperature is increased to 1242 °C and held for 10 hours.

Darüber hinaus besteht die Hauptaufgabe der Formung der Verbundbramme darin, das Walzen und Verbinden im Vorwalzwerk abzuschließen und eine Zwischenbramme mit angemessener Größe zu erhalten. Die Anfangswalztemperatur beträgt 1070 °C und die Endwalztemperatur beträgt 975 °C. Ein Walzverfahren mit hoher Durchdringung wird angewendet. Es gibt 4 Walzstiche im Längswalzen wobei die Reduzierung in jedem einzelnen Stich ≥50 mm beträgt, jeweils 55 mm, 55 mm, 55 mm, 52 mm.In addition, the main task of forming the composite slab is to complete the rolling and joining in the roughing mill and obtain an intermediate slab of reasonable size. The initial rolling temperature is 1070°C and the final rolling temperature is 975°C. A high penetration rolling process is used. There are 4 rolling passes in longitudinal rolling, the reduction in each single pass is ≥50mm, 55mm, 55mm, 55mm, 52mm respectively.

Nachdem die Stahlplatte das Fließband verlassen hat, wird sie abgedeckt und ≥72 Stunden lang langsam abgekühlt.After the steel plate leaves the assembly line, it is covered and slowly cooled for ≥72 hours.

(4) Walzen zur fertigen Stahlplatte(4) Rolling into finished steel plate

Nach langsamer Abkühlung und Endbearbeitung wird die Zwischenbramme in einem Schritt-für-Schritt-Heizofen erneut erhitzt, um sie vollständig austenitisieren zu lassen. Durch die zweite Hochtemperatur-Diffusionserwärmung werden die Entmischungsdefekte im Kern der Bramme weiter reduziert und gleichzeitig werden günstige Bedingungen für die Realisierung des zweiten Walzens mit hoher Durchdringung bereitgestellt. Darüber hinaus wird die Zwischenbramme stufenweise erhitzt. Die Gesamtheizzeit beträgt 620 Minuten, die Temperatur der zweiten Erhitzungsstufe beträgt 1200-1250 °C, die Temperatur der Einweichstufe beträgt 1180-1250 °C, die Summe von der Heizzeit der zweiten Erhitzungsstufe und der Heizzeit der Einweichstufe beträgt 310 Minuten, um eine ausreichende Diffusion der Entmischungen sicherzustellen.After slow cooling and finishing, the intermediate slab is reheated in a step-by-step heating furnace to make it fully austenitized. The second high-temperature diffusion heating further reduces the segregation defects in the core of the slab and at the same time provides favorable conditions for the realization of the second high-penetration rolling. In addition, the intermediate slab is gradually heated. The total heating time is 620 minutes, the second stage heating temperature is 1200-1250℃, the soaking stage temperature is 1180-1250℃, the sum of the second stage heating time and the soaking stage heating time is 310 minutes to ensure sufficient diffusion to ensure segregation.

Das Walzen ist in zwei Stufen unterteilt: Vorwalzen und Fertigwalzen. Die Walzverformung konzentriert sich hauptsächlich auf die Vorwalzstufe, bei der das Walzverfahren mit hoher Durchdringung angewendet wird. Es gibt 2 Walzstiche wobei die Reduzierung in jedem einzelnen Stich ≥50 mm beträgt, jeweils 55 mm und 55 mm. Die Hauptaufgabe des Fertigwalzens besteht darin, die Dickentoleranz genau zu kontrollieren und eine gute Form zu erhalten. Die Anfangswalztemperatur des Fertigwalzens beträgt 810 °C. Die Dicke der wartende Stahlplatte ist 270 mm. Nachdem die Stahlplatte das Fließband verlassen hat, werden sie gestapelt und langsam abgekühlt und ≥48 Stunden lang langsam abgekühlt, um den Wasserstoff vollständig zu diffundieren.Rolling is divided into two stages: rough rolling and finish rolling. The rolling deformation is mainly concentrated in the rough rolling stage, which adopts the high penetration rolling process. There are 2 rolling passes, the reduction in each individual pass is ≥50mm, 55mm and 55mm respectively. The main task of finish rolling is to precisely control the thickness tolerance and keep a good shape. The start rolling temperature of finish rolling is 810°C. The thickness of the serviceable steel plate is 270 mm. After the steel plate leaves the assembly line, they are stacked and slowly cooled, and slowly cooled for ≥48 hours to fully diffuse the hydrogen.

(5) Wärmebehandlung: Die Stahlplatte wird nacheinander normalisiert und angelassen. Nach der Normalisierung wird Wasser im Wassertank verwendet, um die Abkühlung zu beschleunigen.(5) Heat treatment: The steel plate is successively normalized and tempered. After normalization, water in the water tank is used to speed up cooling.

Darüber hinaus beträgt die Heiztemperatur beim Normalisieren 900 °C und der Haltezeitkoeffizient: 2,2 min/mm. Nach dem Verlassen des Ofens wird die Stahlplatte mit Wasser gekühlt, um die Oberfläche der Stahlplatte auf 420 °C abzukühlen. Um zu verhindern, dass die Festigkeit der Stahlplatte nach der simulierten Wärmebehandlung nach dem Schweißen stark abnimmt, ist die Anlasstemperatur der Stahlplattes der Erfindung nicht niedriger als die Temperatur der simulierten Wärmebehandlung nach dem Schweißen. Beim Anlassen: Anlasstemperatur 620 °C, Haltezeitkoeffizient: 4,0 min/mm.In addition, the normalizing heating temperature is 900°C, and the holding time coefficient: 2.2 min/mm. After leaving the furnace, the steel plate is cooled with water to cool the surface of the steel plate to 420°C. In order to prevent the strength of the steel plate after the post-weld simulated heat treatment from greatly decreasing, the tempering temperature of the steel plate of the invention is not lower than the post-weld simulated heat treatment temperature. When tempering: tempering temperature 620 °C, holding time coefficient: 4.0 min/mm.

Die 230 mm dicke Stahlplatte für Druckbehälter mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, die durch das obige Herstellungsverfahren hergestellt wird, weist gut abgestimmte mechanische Eigenschaften und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung auf. Die mechanischen Eigenschaften sind in Tabelle 1 aufgeführt, und die Beständigkeit gegenüber wasserstoffinduzierter Rissbildung ist in Tabelle 2 aufgeführt. Die Ergebnisse der Stahlblechfehlererkennung erfüllen die Anforderungen der TI-Stufe des Standards NB/T47013.3.The 230mm-thick steel plate for pressure vessels with resistance to hydrogen-induced cracking produced by the above production method has well-balanced mechanical properties and excellent resistance to hydrogen-induced cracking. The mechanical properties are listed in Table 1 and the resistance to hydrogen induced cracking is listed in Table 2. The steel sheet flaw detection results meet the requirements of the TI level of the NB/T47013.3 standard.

Beispiel 3Example 3

Die Stahlplatte für Druckbehälter im Beispiel 3, mit einer Dicke von 250 mm und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, wobei die chemische Zusammensetzung der Stahlplatte in Gewichtsprozenten ist: C: 0.13%, Si: 0.32%, Mn: 1.32%, P: 0.004%, S: ≤0.0005%, Cr: 0.22%, Ni: 0.36%, Mo: 0.11%, Alt: 0.028%, Nb: 0.018%, V: 0.025%, Ti: 0.016%, der Rest ist Fe und unvermeidbare Verunreinigungselemente, Kohlenstoffäquivalent Ceq: ≤0.45%, wobei Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V) /5+(Ni+Cu) /15.The steel plate for pressure vessels in Example 3, having a thickness of 250 mm and having resistance to hydrogen-induced cracking, the chemical composition of the steel plate being in Weight percent is: C: 0.13%, Si: 0.32%, Mn: 1.32%, P: 0.004%, S: ≤0.0005%, Cr: 0.22%, Ni: 0.36%, Mo: 0.11%, Alt: 0.028%, Nb : 0.018%, V: 0.025%, Ti: 0.016%, the balance is Fe and unavoidable impurity elements, carbon equivalent Ceq: ≤0.45%, where Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni +Cu) /15.

Das Herstellungsverfahren der Stahlplatte ist wie folgt:

  • Das Stahlplattenprodukt der Erfindung wird durch Verbundbramme hergestellt, und die Hauptprozessschritte sind nacheinander: Schmelzen und Gießen von Stranggussrohlinge, Herstellung von Verbundbramme durch Vakuumschweißen und Montage, Walzen der Verbundbramme zur Formung, Walzen zur fertigen Stahlplatte und Wärmebehandlung. Die spezifischen Vorgänge sind wie folgt:
The manufacturing process of the steel plate is as follows:
  • The steel plate product of the invention is manufactured by composite slab, and the main process steps are sequentially: melting and casting of continuous cast ingots, manufacturing of composite slab by vacuum welding and assembly, rolling of composite slab to form, rolling into finished steel plate, and heat treatment. The specific operations are as follows:

(1) Schmelzen und Gießen von Stranggussrohlinge(1) Melting and casting of continuous cast ingots

Die Stranggussbrammen, die von der gleichen Schmelzofen hergestellt werden und die gleiche Größe mit einem 450 mm dicken Abschnitt haben, dienen als Rohlinge der Verbundbramme. Bei der Herstellung der Stranggussrohlinge wird der Schmelzprozess von reinem Stahl angewendet. Durch einige Maßnahmen z.B. die Verwendung eines großen Zwischenbehälters beim Gießen und die Verlängerung der Zeit des sanften Einblasens von Argon können die nichtmetallischen Einschlüsse vollständig in die Schlacke aufschwimmen, wodurch der Gehalt an nichtmetallischen Einschlüssen im Stahl verringert und die Reinheit der Stahlschmelze verbessert wird. Die nichtmetallische Einschlüsse vom Typ A, Typ B, Typ C und Typ D in der Stahlschmelze so gesteuert werden, dass der Index des einzelnen Typs von Einschlüssen ≤ 1,0 ist und ihre Summe ≤ 2,5 ist. Durch niedrige Überhitzung, Argonschutz-Gießverfahren und dynamische Soft-Reduction-Technologie werden die Stranggussrohlinge so gesteuert, dass die Entmischung von Typ C einen Index unter 1,0 aufweist und die Porosität einen Index unter 0,5 aufweist. Nachdem die Stranggussrohlinge das Fließband verlassen haben, werden sie abgedeckt und ≥72 Stunden lang langsam abgekühlt, um den Wasserstoff vollständig zu diffundieren;The continuously cast slabs produced by the same melting furnace and having the same size with a 450 mm thick section serve as the composite slab blanks. The melting process of pure steel is used in the production of continuous cast billets. Some measures, such as using a large tundish in casting and increasing the argon soft blowing time, can completely float the nonmetallic inclusions into the slag, thereby reducing the nonmetallic inclusion content of the steel and improving the purity of the molten steel. The non-metallic inclusions of type A, type B, type C and type D in the molten steel are controlled so that the index of each type of inclusions is ≦1.0 and their sum is ≦2.5. Through low superheat, argon protective casting process and dynamic soft reduction technology, the continuous casting billets are controlled so that the segregation of type C has an index below 1.0 and the porosity has an index below 0.5. After the continuous cast ingots leave the assembly line, they are covered and slowly cooled for ≥72 hours to fully diffuse the hydrogen;

Darüber hinaus ist der Produktionsprozess der Stranggussrohlinge: KR-Vorbehandlung → Konverterschmelzen → LF-Raffinierung → RH-Raffinierung → Strangguss. Nach dem Konverterschmelzen wird eine Schlackenentfernungsbehandlung durchgeführt. Nachdem das RH-Vakuum unterbrochen wurde, dauert das sanfte Einblasen von Argon 38 Minuten. Beim Stranggussverfahren beträgt der Überhitzungsgrad der Stahlschmelze 23 °C.In addition, the production process of continuous cast ingots is: KR pretreatment → converter smelting → LF refining → RH refining → continuous casting. After the converter melting, a slag removal treatment is performed. After the RH vacuum is broken, the argon soft blow lasts 38 minutes. In the continuous casting process, the degree of overheating of the molten steel is 23 °C.

(2) Herstellung von Verbundbramme durch Vakuumschweißen und Montage(2) Manufacture of composite slab by vacuum welding and assembly

Eine Oberfläche des Stranggussrohlings wird gefräst und durch Elektronenstrahlschweißen in einer Vakuumkammer zusammengesetzt, und das Verfahren zum Zusammenbau der Rohlinge ist dass zwei Rohlinge verbunden werden. Die Verbundbramme wird unter Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens hergestellt, das offenbart wurde, und die Dicke der erhaltenen Verbundbramme beträgt 870 mm.A surface of the continuously cast billet is milled and assembled by electron beam welding in a vacuum chamber, and the billet assembling method is that two billets are joined. The composite slab is manufactured using a conventional method that has been disclosed and the thickness of the composite slab obtained is 870 mm.

(3) Walzen der Verbundbramme zur Formung(3) Rolling the composite slab to form

Die Verbundbramme wird in einem Warmhalteofen erhitzt. Während die Entmischung der Rohlinge vollständig diffundiert wird, wird die teilweise metallurgische Bindung der Verbundgrenzfläche durch Hochtemperaturdiffusion vervollständigt. Im Vorwalzwerk wird der eingerüstige Walzprozess mit hoher Durchdringung eingesetzt und die Walzstiche werden angemessen verteilt. Durch wiederholte Rekristallisation erreicht die Verbundgrenzfläche eine feste metallurgische Verbindung. Die Dicke der Zwischenbramme ist 450 mm. Nachdem die Zwischenbramme nach Walzen das Fließband verlassen haben, werden sie in einer Abdeckung gelegt und ≥72 Stunden lang langsam abgekühlt, um den Wasserstoff vollständig zu diffundieren.The composite slab is heated in a holding furnace. While the ingot segregation is fully diffused, the partial metallurgical bonding of the composite interface is completed by high temperature diffusion. In the roughing mill, the single-stand rolling process with high penetration is adopted, and the rolling passes are appropriately distributed. Through repeated recrystallization, the bonded interface achieves a strong metallurgical bond. The thickness of the intermediate slab is 450 mm. After the intermediate slabs leave the assembly line after rolling, they are placed in a cover and slowly cooled for ≥72 hours to fully diffuse the hydrogen.

Darüber hinaus wird die Verbundbramme einem segmentierten Erhitzungsverfahren unterzogen. Der Stahl wird bei 545° C belastet und der Stahl wird 2 Stunden lang behalten. Im Niedrigtemperaturbereich wird die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 60 °C/h auf 820 °C erhöht und 4 Stunden lang gehalten. Im Mitteltemperaturbereich wird die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 110 °C/h auf 1020 °C erhöht und 2 Stunden lang gehalten; im Hochtemperaturbereich wird die Temperatur auf 1250 °C erhöht und 12 Stunden lang gehalten.In addition, the composite slab undergoes a segmented heating process. The steel is stressed at 545°C and the steel is held for 2 hours. In the low-temperature range, the temperature is increased at a rate of 60 °C/h to 820 °C and held for 4 hours. In the middle temperature range, the temperature is increased at a rate of 110 °C/h to 1020 °C and held for 2 hours; in the high-temperature area, the temperature is increased to 1250 °C and maintained for 12 hours.

Darüber hinaus besteht die Hauptaufgabe der Formung der Verbundbramme darin, das Walzen und Verbinden im Vorwalzwerk abzuschließen und eine Zwischenbramme mit angemessener Größe zu erhalten. Die Anfangswalztemperatur beträgt 1100 °C und die Endwalztemperatur beträgt 980 °C. Ein Walzverfahren mit hoher Durchdringung wird angewendet. Es gibt 4 Walzstiche im Längswalzen wobei die Reduzierung in jedem einzelnen Stich ≥50 mm beträgt, jeweils 55 mm, 55 mm, 55 mm, 55 mm.In addition, the main task of forming the composite slab is to complete the rolling and joining in the roughing mill and obtain an intermediate slab of reasonable size. The initial rolling temperature is 1100°C and the final rolling temperature is 980°C. A rolling process with high penetration is applied. There are 4 rolling passes in longitudinal rolling, the reduction in each single pass is ≥50mm, 55mm, 55mm, 55mm, 55mm respectively.

Nachdem die Stahlplatte das Fließband verlassen hat, wird sie abgedeckt und ≥72 Stunden lang langsam abgekühlt.After the steel plate leaves the assembly line, it is covered and slowly cooled for ≥72 hours.

(4) Walzen zur fertigen Stahlplatte(4) Rolling into finished steel plate

Nach langsamer Abkühlung und Endbearbeitung wird die Zwischenbramme in einem Schritt-für-Schritt-Heizofen erneut erhitzt, um sie vollständig austenitisieren zu lassen. Durch die zweite Hochtemperatur-Diffusionserwärmung werden die Entmischungsdefekte im Kern der Bramme weiter reduziert und gleichzeitig werden günstige Bedingungen für die Realisierung des zweiten Walzens mit hoher Durchdringung bereitgestellt. Darüber hinaus wird die Zwischenbramme stufenweise erhitzt. Die Gesamtheizzeit beträgt 620 Minuten, die Temperatur der zweiten Erhitzungsstufe beträgt 1200-1250 °C, die Temperatur der Einweichstufe beträgt 1180-1250 °C, die Summe von der Heizzeit der zweiten Erhitzungsstufe und der Heizzeit der Einweichstufe beträgt 320 Minuten, um eine ausreichende Diffusion der Entmischungen sicherzustellen.After slow cooling and finishing, the intermediate slab is reheated in a step-by-step heating furnace to make it fully austenitized. The second high-temperature diffusion heating further reduces the segregation defects in the core of the slab and at the same time provides favorable conditions for the realization of the second high-penetration rolling. In addition, the intermediate slab is gradually heated. The total heating time is 620 minutes, the second stage heating temperature is 1200-1250℃, the soaking stage temperature is 1180-1250℃, the sum of the second stage heating time and the soaking stage heating time is 320 minutes to ensure sufficient diffusion to ensure segregation.

Das Walzen ist in zwei Stufen unterteilt: Vorwalzen und Fertigwalzen. Die Walzverformung konzentriert sich hauptsächlich auf die Vorwalzstufe, bei der das Walzverfahren mit hoher Durchdringung angewendet wird. Es gibt 2 Walzstiche wobei die Reduzierung in jedem einzelnen Stich ≥50 mm beträgt, jeweils 56 mm und 56 mm. Die Hauptaufgabe des Fertigwalzens besteht darin, die Dickentoleranz genau zu kontrollieren und eine gute Form zu erhalten. Die Anfangswalztemperatur des Fertigwalzens beträgt 800 °C. Die Dicke der wartende Stahlplatte ist 280 mm. Nachdem die Stahlplatte das Fließband verlassen hat, werden sie gestapelt und langsam abgekühlt und ≥48 Stunden lang langsam abgekühlt, um den Wasserstoff vollständig zu diffundieren.Rolling is divided into two stages: rough rolling and finish rolling. The rolling deformation is mainly concentrated in the rough rolling stage, which adopts the high penetration rolling process. There are 2 rolling passes where the reduction in each individual pass is ≥50mm, 56mm and 56mm respectively. The main task of finish rolling is to precisely control the thickness tolerance and keep a good shape. The start rolling temperature of finish rolling is 800°C. The thickness of the serviceable steel plate is 280 mm. After the steel plate leaves the assembly line, they are stacked and slowly cooled, and slowly cooled for ≥48 hours to fully diffuse the hydrogen.

(5) Wärmebehandlung: Die Stahlplatte wird nacheinander normalisiert und angelassen. Nach der Normalisierung wird Wasser im Wassertank verwendet, um die Abkühlung zu beschleunigen.(5) Heat treatment: The steel plate is successively normalized and tempered. After normalization, water in the water tank is used to speed up cooling.

Darüber hinaus beträgt die Heiztemperatur beim Normalisieren 900 °C und der Haltezeitkoeffizient: 2,5 min/mm. Nach dem Verlassen des Ofens wird die Stahlplatte mit Wasser gekühlt, um die Oberfläche der Stahlplatte auf 400 °C abzukühlen. Um zu verhindern, dass die Festigkeit der Stahlplatte nach der simulierten Wärmebehandlung nach dem Schweißen stark abnimmt, ist die Anlasstemperatur der Stahlplattes der Erfindung nicht niedriger als die Temperatur der simulierten Wärmebehandlung nach dem Schweißen. Beim Anlassen: Anlasstemperatur 610 °C, Haltezeitkoeffizient: 4,5 min/mm.In addition, the heating temperature when normalizing is 900 °C, and the holding time coefficient: 2.5 min/mm. After leaving the furnace, the steel plate is cooled with water to cool the surface of the steel plate to 400°C. In order to prevent the strength of the steel plate after the post-weld simulated heat treatment from greatly decreasing, the tempering temperature of the steel plate of the invention is not lower than the post-weld simulated heat treatment temperature. When tempering: tempering temperature 610 °C, holding time coefficient: 4.5 min/mm.

Die 250 mm dicke Stahlplatte für Druckbehälter mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, die durch das obige Herstellungsverfahren hergestellt wird, weist gut abgestimmte mechanische Eigenschaften und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung auf. Die mechanischen Eigenschaften sind in Tabelle 1 aufgeführt, und die Beständigkeit gegenüber wasserstoffinduzierter Rissbildung ist in Tabelle 2 aufgeführt. Die Ergebnisse der Stahlblechfehlererkennung erfüllen die Anforderungen der TI-Stufe des Standards NB/T47013.3. Die metallografische Struktur der Stahlplatte besteht aus Ferrit + getempertem Bainit. Die Mikrostrukturen sind in den 1 bis 3 dargestellt. Tabelle 1: Mechanische Eigenschaften der in jedem Beispiel hergestellten Stahlplatte Be isp iel Dick mm Prob ericht ung Probezust and Probe nahm eort Stre ckgr enze MPa Zugf estig keit MPa De hn un 9 % Charpy-V-Sc hlagarbeit bei -30 °C KV8/J Reduktio nsrate des Zugabsc hnitts in Z-Richtu ng % Brin ellhä rte der Obe rfläc he HB 1 210 Quer richtu ng Normalisie ren + wasserbes chleunigte s Kühlen + Temperier en 1/4 der Dicke 350 552 30 178,175,182 65,65,68 178, 177, 178 1/2 der Dicke 342 545 32 208,194,167 3/4 der Dicke 352 548 31 166,162,188 Normalisie ren + wasserbes chleunigte s Kühlen + Temperier en+Simulie rte Wärmebeh andlung nach dem Schweißen 1/4 der Dicke 330 531 31 164,152,174 62,65,65 174, 172, 172 1/2 der Dicke 322 525 30 196,182,175 3/4 der Dicke 328 522 29 154,162,185 2 230 Quer richtu ng Normalisie ren + wasserbes chleunigte s Kühlen + Temperier en 1/4 der Dicke 346 548 30 168,145,132 62,62,66 176, 174, 175 1/2 der Dicke 340 542 30 197,164,168 3/4 der Dicke 341 544 31 146,152,108 Normalisie ren + wasserbes chleunigte s Kühlen + Temperier en+Simulie rte Wärmebeh andlung nach dem Schweißen 1/4 der Dicke 330 531 28 127,155,132 61,61,60 170, 171, 172 1/2 der Dicke 322 525 30 148,164,168 3/4 der Dicke 328 522 29 115,122,127 3 250 Quer richtu Normalisie ren + 1/4 der 338 552 30 138,105,122 60,64,58 174, 177, ng wasserbes chleunigte s Kühlen + Temperier en Dicke 175 1/2 der Dicke 342 545 32 153,154,145 3/4 der Dicke 345 548 31 134,114,109 Normalisie ren + wasserbes chleunigte s Kühlen + Temperier en+Simulie rte Wärmebeh andlung nach dem Schweißen 1/4 der Dicke 325 527 30 128,115,102 57,58,62 172, 167, 172 1/2 der Dicke 330 529 32 116,115,135 3/4 der Dicke 327 526 31 107,121,113
Anmerkung: simulierte Wärmebehandlung nach dem Schweißen: 610±10°C×30h Tabelle 2: Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung (HIC) von der in jedem Beispiel hergestellten Stahlplatte Beispi el Probe Nr Abschnitt 1 Abschnitt 2 Abschnitt 3 Wasser stoffbla senbild ung (HB) CSR % CLR % CTR % CSR % CLR % CLR % CTR % CSR % CLR % 1 Probe 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein 2 Probe 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein 3 Probe 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein Probe 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 kein
The 250mm-thick steel plate for pressure vessels with resistance to hydrogen-induced cracking produced by the above production method has well-balanced mechanical properties and excellent resistance to hydrogen-induced cracking. The mechanical properties are listed in Table 1 and the resistance to hydrogen induced cracking is listed in Table 2. The steel sheet flaw detection results meet the requirements of the TI level of the NB/T47013.3 standard. Steel plate metallographic structure is Ferrite + Tempered Bainite. The microstructures are in the 1 until 3 shown. Table 1: Mechanical properties of the steel plate produced in each example Example thick mm test report Trial condition and sample took eort yield strength MPa Tensile strength MPa Elongation and 9% Charpy V impact work at -30 °C KV8/J Z-direction drawing section reduction rate % Brinell surface hardness HB 1 210 transverse direction Normalizing + water-accelerated cooling + tempering 1/4 the thickness 350 552 30 178,175,182 65,65,68 178, 177, 178 1/2 the thickness 342 545 32 208,194,167 3/4 the thickness 352 548 31 166,162,188 Normalizing + water-accelerated cooling + tempering + simulated post-weld heat treatment 1/4 the thickness 330 531 31 164,152,174 62,65,65 174, 172, 172 1/2 the thickness 322 525 30 196,182,175 3/4 the thickness 328 522 29 154,162,185 2 230 transverse direction Normalizing + water-accelerated cooling + tempering 1/4 the thickness 346 548 30 168,145,132 62,62,66 176, 174, 175 1/2 the thickness 340 542 30 197,164,168 3/4 the thickness 341 544 31 146,152,108 Normalizing + water-accelerated cooling + tempering + simulated post-weld heat treatment 1/4 the thickness 330 531 28 127,155,132 61,61,60 170, 171, 172 1/2 the thickness 322 525 30 148,164,168 3/4 the thickness 328 522 29 115,122,127 3 250 across dir Normalize + 1/4 of the 338 552 30 138,105,122 60,64,58 174, 177, ng water-accelerated cooling + temperature control thickness 175 1/2 the thickness 342 545 32 153,154,145 3/4 the thickness 345 548 31 134,114,109 Normalizing + water-accelerated cooling + tempering + simulated post-weld heat treatment 1/4 the thickness 325 527 30 128,115,102 57,58,62 172, 167, 172 1/2 the thickness 330 529 32 116,115,135 3/4 the thickness 327 526 31 107,121,113
Note: simulated heat treatment after welding: 610±10°C×30h Table 2: Resistance to hydrogen induced cracking (HIC) of the steel plate produced in each example Example sample no Part 1 Section 2 Section 3 Hydrogen blistering (HB) CSR % CLR% CTR% CSR % CLR% CLR% CTR% CSR % CLR% 1 sample 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no sample 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no sample 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no sample 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no sample 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no rehearsal 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no rehearsal 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no rehearsal 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no 2 sample 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no sample 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no sample 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no sample 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no sample 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no rehearsal 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no rehearsal 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no rehearsal 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no rehearsal 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no 3 sample 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no sample 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no sample 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no sample 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no sample 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no rehearsal 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no rehearsal 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no rehearsal 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no rehearsal 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 no

Zusätzlich zu den oben genannten Ausführungsformen umfasst die Erfindung auch andere Implementierungen, und die technische Lösung, die durch äquivalente Transformation oder äquivalenten Ersatz entsteht, fällt in den Schutzbereich der Ansprüche der Erfindung.In addition to the above embodiments, the invention also encompasses other implementations, and the technical solution resulting from equivalent transformation or equivalent replacement falls within the scope of the claims of the invention.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • CN 10108330398 A [0004]CN10108330398A [0004]
  • CN 111349859 A [0004]CN 111349859A [0004]
  • CN 109355579 A [0004]CN 109355579A [0004]
  • CN 108754321 B [0004]CN 108754321B [0004]

Claims (9)

Eine Stahlplatte für Druckbehälter, mit einer Dicke von mehr als 200 bis 250 mm und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Zusammensetzung der Stahlplatte in Gewichtsprozenten ist: C: 0,10-0,20 %, Si: 0,15-0,40 %, Mn: 0,95-1,35 %, P: ≤0,005 %, S: ≤0,0008 %, Cr: 0,10-0,30 %, Ni: 0,25-0,40 %, Mo: 0,08-0,12 %, Alt: 0,02-0,05 %, Nb: 0,01 - 0,02 %, V: 0,01 - 0,03 %, Ti: 0,01 - 0,02 %, B: ≤ 0,0005 %, der Rest ist Fe und unvermeidbare Verunreinigungselemente.A steel plate for pressure vessels, having a thickness of more than 200 to 250 mm and having resistance to hydrogen induced cracking, characterized in that the chemical composition of the steel plate in percentage by weight is: C: 0.10-0.20%, Si: 0, 15-0.40%, Mn: 0.95-1.35%, P: ≤0.005%, S: ≤0.0008%, Cr: 0.10-0.30%, Ni: 0.25-0 .40%, Mo: 0.08-0.12%, Old: 0.02-0.05%, Nb: 0.01-0.02%, V: 0.01-0.03%, Ti: 0.01 - 0.02%, B: ≤ 0.0005%, the balance is Fe and unavoidable impurity elements. Die Stahlplatte für Druckbehälter, mit einer Dicke von mehr als 200 bis 250 mm und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die chemische Zusammensetzung der Stahlplatte dem Kohlenstoffäquivalent Ceq≤0,45 % entspricht, wobei Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15.The steel plate for pressure vessels, with a thickness of more than 200 to 250 mm and with resistance to hydrogen induced cracking claim 1 , characterized in that the chemical composition of the steel plate corresponds to the carbon equivalent Ceq≤0.45%, where Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15. Verfahren zur Herstellung der Stahlplatte für Druckbehälter mit einer Dicke von mehr als 200 bis 250 mm und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren umfasst: Schmelzen und Gießen von Stranggussrohlinge, Herstellung von Verbundbramme durch Vakuumschweißen und Montage, Walzen der Verbundbramme zur Formung, Walzen zur fertigen Stahlplatte und Wärmebehandlung.Method of manufacturing the steel plate for pressure vessels with a thickness of more than 200 to 250 mm and with resistance to hydrogen induced cracking claim 1 , characterized in that the manufacturing process comprises: melting and casting of continuously cast ingots, manufacture of composite slab by vacuum welding and assembly, rolling of composite slab to form, rolling into finished steel plate and heat treatment. Verfahren nach Anspruch 3, zur Herstellung der Stahlplatte für Druckbehälter mit einer Dicke von mehr als 200 bis 250 mm und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren wie folgt umfasst: (1) Stranggussbrammen, die von der gleichen Schmelzofen hergestellt werden und die gleiche große Abschnitte haben, dienen als Rohlinge der Verbundbramme; bei der Herstellung der Stranggussrohlinge wird der Schmelzprozess für reinem Stahl angewendet; durch die Verwendung eines großen Zwischenbehälters beim Gießen und die Verlängerung der Zeit des sanften Einblasens von Argon schwimmen die nichtmetallischen Einschlüsse vollständig in die Schlacke auf, wodurch der Gehalt an nichtmetallischen Einschlüssen im Stahl verringert und die Reinheit der Stahlschmelze verbessert wird, die nichtmetallische Einschlüsse vom Typ A, Typ B, Typ C und Typ D in der Stahlschmelze so gesteuert werden, dass der Index des einzelnen Typs von Einschlüssen ≤ 1,0 ist und ihre Summe ≤ 2,5 ist; durch niedrige Überhitzung, Argonschutz-Gießverfahren und dynamische Soft-Reduction-Technologie werden die Stranggussrohlinge so gesteuert, dass die Entmischung von Typ C einen Index unter 1,0 aufweist und die Porosität einen Index unter 0,5 aufweist; nachdem die Stranggussrohlinge das Fließband verlassen haben, werden sie abgedeckt und ≥72 Stunden lang langsam abgekühlt, um den Wasserstoff vollständig zu diffundieren; (2) eine Oberfläche des Stranggussrohlings wird gefräst und durch Elektronenstrahlschweißen in einer Vakuumkammer zusammengesetzt, und das Verfahren zum Zusammenbau der Rohlinge ist dass zwei Rohlinge verbunden werden; (3) die Verbundbramme wird in einem Warmhalteofen erhitzt; während die Entmischung im Rohling vollständig diffundiert wird, wird die teilweise metallurgische Bindung der Verbundgrenzfläche durch Hochtemperaturdiffusion vervollständigt; im Vorwalzwerk wird der eingerüstige Walzprozess mit hoher Durchdringung eingesetzt und die Walzstiche werden angemessen verteilt; durch wiederholte Rekristallisation erreicht die Verbundgrenzfläche eine feste metallurgische Verbindung; die Dicke der Zwischenbramme wird auf 400-450 mm gesteuert; nachdem die Zwischenbramme nach Walzen das Fließband verlassen haben, wird sie in einer Abdeckung gelegt und ≥72 Stunden lang langsam abgekühlt, um den Wasserstoff vollständig zu diffundieren; (4) nach langsamer Abkühlung und Endbearbeitung wird die Zwischenbramme in einem Schritt-für-Schritt-Heizofen erneut erhitzt, um sie vollständig austenitisieren zu lassen; durch die zweite Hochtemperatur-Diffusionserwärmung werden die Entmischungsdefekte im Kern der Bramme weiter reduziert und gleichzeitig werden günstige Bedingungen für die Realisierung des zweiten Walzens mit hoher Durchdringung bereitgestellt; (5) die Stahlplatte wird nacheinander normalisiert und angelassen; nach der Normalisierung wird Wasser im Wassertank verwendet, um die Abkühlung zu beschleunigen.procedure after claim 3 , for the production of the steel plate for pressure vessels with a thickness of more than 200 to 250 mm and with resistance to hydrogen induced cracking, characterized in that the process comprises as follows: (1) Continuous cast slabs produced by the same melting furnace and the same size Having sections serve as blanks of the composite slab; in the production of continuous casting billets, the melting process for pure steel is used; through the use of a large tundish in the casting and the extension of the time of gentle argon blowing, the nonmetallic inclusions completely float up into the slag, thereby reducing the content of nonmetallic inclusions in the steel and improving the purity of the molten steel, the nonmetallic inclusions type A, type B, type C and type D in the molten steel are controlled so that the index of each type of inclusions is ≦1.0 and their sum is ≦2.5; through low superheat, argon protective casting process and dynamic soft reduction technology, the continuous casting billets are controlled so that the segregation of type C has an index below 1.0 and the porosity has an index below 0.5; after the continuous cast ingots leave the assembly line, they are covered and slowly cooled for ≥72 hours to fully diffuse the hydrogen; (2) a surface of the continuously cast billet is milled and assembled by electron beam welding in a vacuum chamber, and the billet assembling method is that two billets are joined; (3) the composite slab is heated in a holding furnace; while the ingot segregation is fully diffused, the partial metallurgical bonding of the composite interface is completed by high temperature diffusion; in the roughing mill, the single-stand rolling process with high penetration is adopted, and the rolling passes are distributed appropriately; through repeated recrystallization, the bonded interface achieves a strong metallurgical bond; the thickness of the intermediate slab is controlled to 400-450 mm; after the intermediate slab exits the assembly line after rolling, it is placed in a cover and slowly cooled for ≥72 hours to fully diffuse the hydrogen; (4) after slow cooling and finishing, the intermediate slab is reheated in a step-by-step heating furnace to make it fully austenitized; the second high-temperature diffusion heating further reduces the segregation defects in the core of the slab and at the same time provides favorable conditions for the realization of the second high-penetration rolling; (5) the steel plate is successively normalized and tempered; after normalization, water in the water tank is used to speed up cooling. Verfahren nach Anspruch 4, zur Herstellung der Stahlplatte für Druckbehälter mit einer Dicke von mehr als 200 bis 250 mm und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellungsverfahren der Stranggussrohlinge ist: KR-Vorbehandlung → Konverterschmelzen → LF-Raffinierung → RH-Raffinierung → Strangguss, wobei nach dem Konverterschmelzen eine Schlackenentfernungsbehandlung durchgeführt wird; nachdem das RH-Vakuum unterbrochen wurde, dauert das sanfte Einblasen von Argon mehr als 30 Minuten; beim Stranggussverfahren beträgt der Überhitzungsgrad der Stahlschmelze 10 bis 30 °C, bevorzugt 10 bis 25 °C.procedure after claim 4 , for the production of the steel plate for pressure vessels with a thickness of more than 200-250 mm and with resistance to hydrogen-induced cracking, characterized in that the production process of the continuously cast ingots is: KR pretreatment → converter smelting → LF refining → RH refining → continuous casting, wherein after the converter melting, a slag removal treatment is performed; after the RH vacuum is broken argon soft blowing takes more than 30 minutes; in the continuous casting process, the degree of overheating of the steel melt is 10 to 30 °C, preferably 10 to 25 °C. Verfahren nach Anspruch 4, zur Herstellung der Stahlplatte für Druckbehälter mit einer Dicke von mehr als 200 bis 250 mm und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundbramme einem segmentierten Erhitzungsverfahren unterzogen wird: der Stahl wird bei unter 550° C belastet und der Stahl wird 1 bis 2 Stunden lang behalten; im Niedrigtemperaturbereich wird die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 75 °C/h auf 820 ± 20 °C erhöht und 3 bis 5 Stunden lang gehalten; im Mitteltemperaturbereich wird die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 110 °C/h auf 1000 ± 20 °C erhöht und 2 Stunden lang gehalten; im Hochtemperaturbereich wird die Temperatur auf 1220-1250 °C erhöht und 8 bis12 Stunden lang gehalten.procedure after claim 4 , for the production of the steel plate for pressure vessels with a thickness of more than 200 to 250 mm and with resistance to hydrogen-induced cracking, characterized in that the composite slab is subjected to a segmented heating process: the steel is stressed at below 550°C and the steel is 1 keep for up to 2 hours; in the low-temperature range, the temperature is raised to 820 ± 20 °C at a rate not exceeding 75 °C/h and maintained for 3 to 5 hours; in the medium-temperature range, the temperature is raised to 1000 ± 20 °C at a rate not exceeding 110 °C/h and maintained for 2 hours; in the high temperature range, the temperature is increased to 1220-1250 °C and maintained for 8 to 12 hours. Verfahren nach Anspruch 4, zur Herstellung der Stahlplatte für Druckbehälter mit einer Dicke von mehr als 200 bis 250 mm und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Formung der Verbundbramme das Walzen und Verbinden im Vorwalzwerk abzuschließen und eine Zwischenbramme zu erhalten ist, wobei die Anfangswalztemperatur 1060-1100 °C beträgt und die Endwalztemperatur 950-980 °C beträgt, wobei das Walzverfahren mit hoher Durchdringung angewendet wird, es gibt im Längswalzen mindestens 4 Walzstiche mit jeweils einer Reduzierung von ≥ 50 mm; nachdem die Stahlplatte das Fließband verlassen hat, wird sie abgedeckt und ≥ 72 Stunden lang langsam abgekühlt.procedure after claim 4 , for the production of the steel plate for pressure vessels with a thickness of more than 200 to 250 mm and having resistance to hydrogen-induced cracking, characterized in that the process for forming the composite slab is to complete the rolling and bonding in the roughing mill and to obtain an intermediate slab, wherein the Initial rolling temperature is 1060-1100℃ and final rolling temperature is 950-980℃, adopting high penetration rolling method, there are at least 4 rolling passes in longitudinal rolling, each with a reduction of ≥ 50mm; after the steel plate leaves the assembly line, it is covered and slowly cooled for ≥ 72 hours. Verfahren nach Anspruch 4, zur Herstellung der Stahlplatte für Druckbehälter mit einer Dicke von mehr als 200 bis 250 mm und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenbramme stufenweise erhitzt wird, wobei die Gesamtheizzeit 620 Minuten beträgt, die Temperatur der zweiten Erhitzungsstufe 1200-1250 °C beträgt, die Temperatur der Einweichstufe 1180-1250 °C beträgt, die Summe von der Heizzeit der zweiten Erhitzungsstufe und der Heizzeit der Einweichstufe ≥270 Minuten beträgt, um eine ausreichende Diffusion der Entmischungen sicherzustellen; das Walzen ist in zwei Stufen unterteilt: Vorwalzen und Fertigwalzen, wobei die Walzverformung sich hauptsächlich auf die Vorwalzstufe konzentriert, bei der das Walzverfahren mit hoher Durchdringung angewendet wird, es gibt mindestens 2 Walzstiche mit jeweils einer Reduzierung von ≥ 50 mm; die Hauptaufgabe des Fertigwalzens besteht darin, eine Dickentoleranz genau zu kontrollieren und eine gute Form zu erhalten; die Anfangswalztemperatur des Fertigwalzens beträgt 820 ± 20 °C; die Dicke einer wartende Stahlplatte ist die Dicke des fertigen Stahlplatte plus 30 mm; nachdem die Stahlplatte das Fließband verlassen hat, werden sie gestapelt und langsam abgekühlt und ≥48 Stunden lang langsam abgekühlt, um den Wasserstoff vollständig zu diffundieren.procedure after claim 4 , for the production of the steel plate for pressure vessels with a thickness of more than 200-250 mm and with resistance to hydrogen-induced cracking, characterized in that the intermediate slab is heated in stages, the total heating time is 620 minutes, the temperature of the second stage heating is 1200-1250 ° C, the temperature of the soaking stage is 1180-1250 °C, the sum of the heating time of the second heating stage and the heating time of the soaking stage is ≥270 minutes to ensure sufficient diffusion of segregations; rolling is divided into two stages: rough rolling and finish rolling, the rolling deformation is mainly concentrated in the rough rolling stage, which adopts high penetration rolling method, there are at least 2 rolling passes, each with a reduction of ≥ 50mm; the main task of finish rolling is to precisely control a thickness tolerance and keep a good shape; the initial rolling temperature of finish rolling is 820 ± 20 °C; the thickness of a waiting steel plate is the thickness of the finished steel plate plus 30mm; after the steel plate leaves the assembly line, they are stacked and slowly cooled, and slowly cooled for ≥48 hours to fully diffuse the hydrogen. Verfahren nach Anspruch 4, zur Herstellung der Stahlplatte für Druckbehälter mit einer Dicke von mehr als 200 bis 250 mm und mit Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rissbildung, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiztemperatur beim Normalisieren 880-910 °C beträgt und der Haltezeitkoeffizient 2,0-2,5 min/mm beträgt; nach dem Entfernen aus dem Ofen wird die Stahplatte mit Wasser gekühlt, um die Oberfläche der Stahlplatte auf 400-500 °C abzukühlen; Anlasstemperatur 610-630 °C, Haltezeitkoeffizient: 3,5-4,5 min/mm.procedure after claim 4 , for the production of the steel plate for pressure vessels with a thickness of more than 200-250 mm and with resistance to hydrogen-induced cracking, characterized in that the heating temperature in normalizing is 880-910 °C and the holding time coefficient is 2.0-2.5 min/ mm is; after removing from the furnace, the steel plate is cooled with water to cool the surface of the steel plate to 400-500°C; Tempering temperature 610-630 °C, holding time coefficient: 3.5-4.5 min/mm.
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