專利名稱：：一種低碳610MPa級高強(qiáng)壓力容器用鋼板及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于壓力容器鋼板生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是提供了一種低碳610MPa級高強(qiáng)壓力容器用鋼板及其生產(chǎn)方法。主要利用TMCP+回火工藝制造610MPa級壓力容器用鋼，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的軋后離線淬火+回火處理生產(chǎn)的610MPa級壓力容器用鋼。
背景技術(shù)：
：國產(chǎn)的610MPa級高強(qiáng)壓力容器板是采用傳統(tǒng)的調(diào)質(zhì)熱處理工藝，生產(chǎn)工藝流程長、能源消耗大、生產(chǎn)成本高不符合現(xiàn)代節(jié)能減排的理念。傳統(tǒng)熱處理工藝鋼板微觀組織以回火索氏體為主，而利用形變效應(yīng)生產(chǎn)的鋼板以中溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物貝氏體為主，回火后仍以貝氏體為主。隨著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)所面臨的節(jié)省資源、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的壓力越來越大。所以，對傳統(tǒng)的鋼鐵材料采用特殊的加工工藝，大幅度提高其性能，延長使用壽命，有效地提高資源的利用率和回收率，已經(jīng)成為鋼鐵材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。采用TMCP工藝制造610MPa級壓力容器用鋼可以省去傳統(tǒng)的軋后熱處理工藝，縮短工藝流程、降低了能源消耗節(jié)約了生產(chǎn)成本，對于我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種低碳610MPa級高強(qiáng)壓力容器用鋼板及其生產(chǎn)方法，通過改變熱變形過程中的工藝參數(shù)生產(chǎn)具有良好強(qiáng)韌匹配，使屈服強(qiáng)度大于490MPa，抗拉強(qiáng)度在610MPa以上，延伸率在17%以上，同時(shí)具有良好低溫沖擊性能和焊接性能的高強(qiáng)鋼板。其產(chǎn)品的組織以貝氏體為主，同時(shí)含有少量的鐵素體和馬氏體。本發(fā)明的低碳610MPa級高強(qiáng)壓力容器用鋼板的化學(xué)成分(重量％)為C0.08-0.15%，Si0.15-0.40%,，Mn1.20-1.60%，P<0.01%,，S<0.01%，Ni0.15-0.40%，Mo0.1-0.30%，V0.02-0.06%，微合金元素Ti0.01-0.03%，Nb0.01-0.06%，余量為Fe;鋼板的金相組織為回火貝氏體和回火索氏體的混合組織。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝如下(1)軋制工藝加熱1150-1250°C;在奧氏體再結(jié)晶區(qū)、未再結(jié)晶區(qū)及形變誘導(dǎo)相變區(qū)控帝瞎L制，粗軋開軋1000-U5(TC，粗軋終軋950-105(TC;中間坯厚度為成品厚度的2-2.5倍，精軋開軋850-900°C，精軋終軋780—820°C;(2)軋后冷卻工藝?yán)鋮s速度15-25°C/s，終冷溫度在600-650。C;(3)軋后進(jìn)行600-700'C回火，獲得回火貝氏體和回火索氏體的混合組織。本發(fā)明鋼的C含量控制在0.09-0.10%是為了在保證強(qiáng)度的同時(shí)，避免C含量提高對塑性、韌性以及焊接性的損害。添加Nb是為了適當(dāng)擴(kuò)大奧氏體未再結(jié)晶區(qū)的范圍，以充分利用奧氏體未再結(jié)晶控制軋制和軋后控制冷卻。采用該TMCP(熱機(jī)械控制軋制)工藝的依據(jù)是通過高溫區(qū)的奧氏體再結(jié)晶控制軋制，充分細(xì)化奧氏體晶粒；控制精軋開軋溫度使其在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)變形，增加奧氏體未再結(jié)晶區(qū)的變形，精軋終軋溫度控制在780-82(TC,使軋制過程中產(chǎn)生少量形變誘導(dǎo)鐵素體；通過軋后快速冷卻得到貝氏體和少量的馬氏體組織。利用形變效應(yīng)工藝生產(chǎn)610MPa級壓力容器用鋼板特點(diǎn)如下1、鋼板強(qiáng)度滿足610MPa強(qiáng)度級別的要求；2、經(jīng)過SR(消除應(yīng)力)處理后，由于Nb、Ti、V碳化物的沉淀強(qiáng)化作用，鋼的機(jī)械性能變化很?。?、新開發(fā)的鋼種具有良好的焊接性能，由于碳當(dāng)量和Pcm值低，不用預(yù)熱即可焊接，適用于低溫服役的壓力容器使用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，在鋼板整個(gè)熱機(jī)械變形中控制變形量、變形溫度和冷卻溫度，以此來控制鋼板的組織轉(zhuǎn)變及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，另外微合金元素在鋼中的固溶、析出熱力學(xué)過程中也不相同，其相應(yīng)的強(qiáng)韌化機(jī)理也發(fā)生變化。形變效應(yīng)技術(shù)應(yīng)用生產(chǎn)的容器鋼板具有良好的綜合力學(xué)性能可以省去傳統(tǒng)的軋后淬火熱處理工藝，縮短了工藝流程、降低了能源消耗節(jié)約了生產(chǎn)成本。附圖l為實(shí)施例的金相組織。具體實(shí)施方式實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明610MPa鋼的化學(xué)成分范圍，在150kg真空感應(yīng)爐上冶煉，并鍛成100mmX120鵬X150腿的鋼坯，在450軋機(jī)上軋制，后經(jīng)620。C回火處理?；瘜W(xué)成分如表l所示，TMCP工藝如表2所示，機(jī)械性能如表3所示，金相組織如附圖1所示。表l實(shí)施例超細(xì)晶帶鋼的化學(xué)成分(重量，％)cSiMnPSNiMoVTiNb0.0920.2731.330.0100.0050.2320.2220.0450.0120.03表2TMCP工藝制度試樣編號~~粗軋開軋，~~粗軋終軋，~~精軋開軋，~精軋終軋，終冷，°C<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求1、一種低碳610MPa級高強(qiáng)壓力容器用鋼板，其特征在于，鋼的化學(xué)成分為C0.08-0.15％，Si0.15-0.40％，，Mn1.20-1.60％，P＜0.01％，，S＜0.01％，Ni0.15-0.40％，Mo0.1-0.30％，V0.02-0.06％，微合金元素Ti0.01-0.03％，Nb0.01-0.06％，余量為Fe；均為重量百分比；鋼板的金相組織為回火貝氏體和回火索氏體的混合組織。2、一種生產(chǎn)權(quán)利要求1所述低碳610MPa級高強(qiáng)壓力容器用鋼板的方法，其特征在于，生產(chǎn)工藝為(1)軋制工藝加熱1150-1250。C;在奧氏體再結(jié)晶區(qū)、未再結(jié)晶區(qū)及形變誘導(dǎo)相變區(qū)控帝亂制，粗軋開軋1000-115(TC，粗軋終軋950-1050°C;中間坯厚度為成品厚度的2-2.5倍，精軋開軋850-90(TC，精軋終軋780-820°C;(2)軋后冷卻工藝?yán)鋮s速度15-25°C/s，終冷600650。C;(3)車L后進(jìn)行600-70(TC回火，獲得回火貝氏體和回火索氏體的混合組織。全文摘要一種低碳610MPa級高強(qiáng)壓力容器用鋼板及其生產(chǎn)方法。屬于低合金寬厚板制備
技術(shù)領(lǐng)域：
?；瘜W(xué)成分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為C0.05～0.09％，Si0.25～0.45％，Mn1.20～1.40％，Nb0.035～0.045％，Ti0.010～0.020％，Cu0.20～0.30％，Cr0.25～0.55％，Ni0.25～0.30％，余量為Fe，鋼板厚度規(guī)格10～50mm，鋼板微觀組織為鐵素體+貝氏體組織，晶粒度為9.5～11級。采用控軋控冷制備。優(yōu)點(diǎn)在于，生產(chǎn)的鋼板較相同強(qiáng)度等級常規(guī)鋼板的綜合性能大幅改善屈服強(qiáng)度可穩(wěn)定在460MPa以上，抗拉強(qiáng)度穩(wěn)定在570Mpa以上，鋼板的-40℃低溫韌性達(dá)到100J以上，鋼板焊接適應(yīng)性良好。文檔編號C21D8/02GK101358319SQ20081011950公開日2009年2月4日申請日期2008年9月2日優(yōu)先權(quán)日2008年9月2日發(fā)明者劉春明,呂延春,斌吳,吳光曙,姜中行,朱伏先,王興旺,王國棟,王立堅(jiān),田士平,肖桂芝,茹金,閆治平,隋鶴龍,麻慶申申請人:首鋼總公司;秦皇島首秦金屬材料有限公司