專利名稱：一種特厚臨氫15CrMoR鋼板及其生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種特厚鋼板及其制造方法，特別涉及一種特厚臨氫15CrMoR鋼板及
其生產(chǎn)方法。
背景技術：
15CrMoR泛應用于石油、化工、電站、鍋爐等行業(yè)，用于制作反應器、換熱器、油氣罐、液化汽罐、核能反應堆壓力殼等設備及構件。常規(guī)15CrMoR —般不要求臨氫性能，且對P、Sn、As、S1、Sn等元素要求較低。此外，由于厚鋼板的熱處理的工藝難度較大，已商品化的15CrMoR抗氫鋼板存在規(guī)格范圍窄，最新國標規(guī)定厚度的極限為150mm，當前國內的生產(chǎn)技術裝備和工藝技術水平，厚度超過120mm很難保證鋼板性能，無法滿足日益增長的厚板市場需求，主要依賴進口產(chǎn)品。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種特厚臨氫15CrMoR鋼板及其生產(chǎn)方法，在不降低普通Cr - Mo抗氫鋼板力學性能的基礎上，使之既蛻變具有良好的抗氫蝕能力，又備良好的低溫韌性和焊接性能鋼板。

以上目的可通過以下技術方案實現(xiàn)一種特厚臨氫15CrMoR鋼板，其特征在于以質量百分比計，鋼板由以下元素組成c O. 12-0. 17%、Si≤ O. 20%、MnO. 40-0. 70%、P ≤ O. 008%、S ≤ O. 003、Ni O. 14-0. 18%、CrO. 80-1. 20%, Cu ( O. 10%、MoO. 45-0. 60、A10. 025-0. 050%, As ≤ O. 016%、Sn ≤ O. 008%、Sb ≤ O. 003% 其余為 Fe 和不可避免的雜質。上述化學元素的作用分析如下C :是鋼中最基礎的強化元素，提高強度，但C影響鋼的焊接性能和影響韌性；S1:是固溶強化元素，對提高鋼板的強度有利；Mn :是固溶強化元素，對提高鋼板的強度和韌性均有利；P :對焊接不利，且具有一定的冷脆性，在本鋼種中屬于有害元素，應控制的盡量低；S:易形成MnS類夾雜物，具有一定的熱脆性，在本鋼種中屬于有害元素，應控制的盡量低；N1:適量的加入可以有效提高鋼板的低溫沖擊韌性和降低冷脆轉變溫度，增加鋼的耐大氣腐蝕性能;A1 :在煉鋼中用作脫氧定氮劑，可以起到細化晶粒強化作用；Cr :能在鋼表面形成致密的氧化膜，提高鋼的鈍化能力；雜質元素As、Sn和Sb在工藝設備能力下應盡可能降低同，以獲得較低的回火脆性。所述特厚臨氫15CrMoR鋼板的厚度為120 — 150mm。一種特厚臨氫15CrMoR鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟
冶煉工藝鋼水先經(jīng)轉爐冶煉，送入LF精煉爐，大包溫度≥ 1600°C, VD爐真空處理。澆鑄工藝保真空破壞后澆鑄溫度按照1550 1555 °C進行控制，
加熱工藝鋼錠進行溫送、溫清、溫裝，燜鋼I小時；為保證合金元素充分固溶，奧氏體晶粒細小，采用低速燒鋼，均熱坑的保溫溫度控制在1220°C 1300°C ；
軋制工藝采用CR方式軋制，開軋溫度1000°C 11501;—階段終軋溫度在> 950°C，單道次壓下量40mm 70mm，累計壓下率≥70%, 二階段開軋溫度在< 900°C，晾鋼厚度為成品厚度+ (60 80)mm，二階段采取小壓下軋制，精軋累計壓下率> 45%，終軋溫度< 820°C;
水冷工藝經(jīng)軋制后的鋼板在ACC快速冷卻裝置進行在線冷卻，返紅溫度控制在660 -700。。。緩冷在所述緩冷中，鋼板入緩冷坑溫度> 4500C ;堆冷時間> 36小時；
熱處理工藝鋼板進行修磨、探傷后，進行正火+回火處理，正火溫度920±10°C，加熱
時間2min/mm,冷卻方式氣霧冷卻，回火溫度為690± 10°C,總加熱時間2. 2min/mm,回火后自然冷卻。本發(fā)明通過Cr-M0為基本的合金元素對鋼板化學成分設計，通過轉爐煉鋼一 LF爐精煉一 VD爐真空脫氣一軋板一探傷一正火一回火一鋼板精整一性能檢驗工藝路線，制定合適的內控成分，嚴格控制化學成分波動范圍，確保鋼板性能的穩(wěn)定，采用LF+VD工藝來保證鋼質的潔凈度，加強配料控制及冶煉操作，有效控制Sn、Sb、As、等有害元素含量，除低P、S含量提高鋼的純凈度，減少回火脆化傾向，提高鋼的高溫耐蝕性能。采用控制升溫，保證加熱時間與溫度，采用控制軋制等措施，保證鋼板內部質量；嚴格控制軋制及熱處理工藝，使鋼板獲得合理的組織結構及晶粒大小，保證鋼板具有良好的綜合性能。 通過控軋控冷、正火+回火熱處理使鋼的晶粒度達到8. O以上，組織為回火索氏體，通過上述等措施的有效實施，成功地生產(chǎn)·出了 120_ 150_臨氫用鋼板抗氫蝕能力優(yōu)良，具有較高的強度和良好的韌性，焊接性能良好。


下面結合附圖對本發(fā)明做進一步的說明。圖1是本發(fā)明工藝流程圖。圖2是本發(fā)明熱處理后的金相組織圖(500X)
具體實施例方式本發(fā)明所述特厚臨氫15CrMoR鋼板，其特征在于以質量百分比計，鋼板由以下元素組成C O. 12-0. 17%、Si ( O. 20%、MnO. 40-0. 70%、P 彡 O. 008%、S 彡 O. 003、Ni
O.14-0. 18%、CrO. 80-1. 20%, Cu ( O. 10%、MoO. 45-0. 60、A10. 025-0. 050%, As ( O. 016%、Sn ( O. 008%、Sb ( O. 003%其余為Fe和不可避免的雜質。所述特厚臨氫15CrMoR鋼板的厚度為120 — 150mm。本發(fā)明采取的生產(chǎn)方法包括轉爐冶煉、LF精煉、真空精煉、澆注、加熱、軋制、控冷、緩冷、熱處理。所述特厚臨氫15CrMoR鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于包括以下步驟
冶煉工藝鋼水先經(jīng)轉爐冶煉，送入LF精煉爐，大包溫度> 1600°C, VD爐真空處理。澆鑄工藝保真空破壞后澆鑄溫度按照1550 1555 °C進行控制，
加熱工藝鋼錠進行溫送、溫清、溫裝，燜鋼I小時；為保證合金元素充分固溶，奧氏體晶粒細小，采用低速燒鋼，均熱坑的保溫溫度控制在1220°C 1300°C ；
軋制工藝采用CR方式軋制，開軋溫度1000°C 11501;—階段終軋溫度在> 950°C，單道次壓下量40mm 70mm，累計壓下率彡70%, 二階段開軋溫度在< 900°C，晾鋼厚度為成品厚度+ (60 80)mm，二階段采取小壓下軋制，精軋累計壓下率> 45%，終軋溫度< 820°C;水冷工藝經(jīng)軋制后的鋼板在ACC快速冷卻裝置進行在線冷卻，返紅溫度控制在660 -700。。。緩冷在所述緩冷中，鋼板入緩冷坑溫度> 4500C ;堆冷時間> 36小時；
熱處理工藝鋼板進行修磨、探傷后，進行正火+回火處理，正火溫度920±10°C，加熱
時間2min/mm,冷卻方式氣霧冷卻，回火溫度為690± 10°C,總加熱時間2. 2min/mm,回火后自然冷卻。本發(fā)明大厚度臨氫15CrMoR鋼板各成分的實際含量，以質量百分比計，如表I所示，
表I大厚度臨氫設備用鋼各成分含量及回火脆化敏感性系數(shù)
權利要求
1.一種特厚臨氫15CrM0R鋼板，其特征在于以質量百分比計，鋼板由以下元素組成C O. 12-0. 17%、Si ( O. 20%、MnO. 40-0. 70%、P 彡 O. 008%、S 彡 O. 003、Ni O. 14-0. 18%、CrO. 80-1. 20%, Cu ( O. 10%、MoO. 45-0. 60、A10. 025-0. 050%, As ( O. 016%、Sn ( O. 008%、Sb ( O. 003%其余為Fe和不可避免的雜質。
2.根據(jù)權利要求1所述特厚臨氫15CrMoR鋼板，其特征在于所述特厚臨氫15CrMoR鋼板的厚度為120 - 150mm。
3.—種如權利要求1所述所述特厚臨氫15CrMoR鋼板的生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法包括轉爐冶煉、LF精煉、真空精煉、澆注、加熱、軋制、控冷、緩冷、熱處理；其特征在于在冶煉工藝中，鋼水先經(jīng)轉爐冶煉，送入LF精煉爐，大包溫度> 1600 °C, VD爐真空處理；在澆鑄工藝保真空破壞后澆鑄溫度按照1550 1555°C進行控制；在加熱工藝中，鋼錠進行溫送、溫清、溫裝，燜鋼I小時；為保證合金元素充分固溶，奧氏體晶粒細小，采用低速燒鋼，均熱坑的保溫溫度控制在1220°C 1300°C ;在軋制工藝中，采用CR方式軋制，開軋溫度1000°C 11500C ;一階段終軋溫度在> 950°C，單道次壓下量40mm 70mm，累計壓下率彡70%，二階段開軋溫度在< 900°C，晾鋼厚度為成品厚度+ (60 80)_，二階段采取小壓下軋制，精軋累計壓下率> 45%，終軋溫度< 820°C ;在水冷工藝中，經(jīng)軋制后的鋼板在ACC快速冷卻裝置進行在線冷卻，返紅溫度控制在660 - 7000C ;在緩冷工藝中，鋼板入緩冷坑溫度> 4500C ；堆冷時間> 36小時；在熱處理工藝中，鋼板進行修磨、探傷后，進行正火+回火處理，正火溫度920±10°C，加熱時間2min/mm，冷卻方式氣霧冷卻，回火溫度為690± 10°C，總加熱時間2. 2min/mm,回火后自然冷卻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種特厚臨氫15CrMoR鋼板及其生產(chǎn)方法，所述鋼板由以下元素組成C 0.12-0.17%、Si≤0.20%、Mn0.40-0.70%、P≤0.008%、S≤0.003、Ni0.14-0.18%、Cr0.80-1.20%，Cu≤0.10%、Mo0.45-0.60、Al0.025-0.050%，As≤0.016%、Sn≤0.008%、Sb≤0.003%其余為Fe和不可避免的雜質。該生產(chǎn)方法包括轉爐冶煉、LF精煉、真空精煉、澆注、加熱、軋制、控冷、緩冷、熱處理等工藝步驟；本發(fā)明通過Cr-Mo為基本的合金元素對鋼板化學成分設計，通過轉爐煉鋼－LF爐精煉－VD爐真空脫氣－軋板－探傷－正火－回火－鋼板精整－性能檢驗工藝路線，通過控軋控冷、正火+回火熱處理使鋼的晶粒度達到8.0以上，組織為回火索氏體，通過上述等措施的有效實施，成功地生產(chǎn)出了120mm～150mm臨氫用鋼板抗氫蝕能力優(yōu)良，具有較高的強度和良好的韌性，焊接性能良好。
文檔編號C22C38/44GK103045970SQ201210586488
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月30日 優(yōu)先權日2012年12月30日
發(fā)明者朱書成, 許少普, 龐百鳴, 劉慶波, 崔冠軍, 袁少威, 郭艷芳, 雷文慧, 朱先興 申請人:南陽漢冶特鋼有限公司