[发明专利]一种低压缩比热轧9Ni钢厚板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧钢工艺，尤其是涉及一种低压缩比热轧9Ni钢厚板及其制造方法。

背景技术

LNG需求在我国正保持强劲增长态势，我国沿海已经建造了10余座LNG接收基地，目前这种陆地LNG储罐的容积均不超过16万m3，对9Ni钢的厚度规格要求不超过30mm，这种30mm以下规格9Ni钢我国已实现工业化规模生产。

通常LNG陆地罐与大型运输船之间的运输以及近海和内河的运输需要小型LNG船来实现。这种小型LNG船或容积更大的，例如20万m3以上的陆地储罐则需要用到厚达50mm的9Ni钢钢板。例如一艘27000m3双C型罐LNG船需要用到40mm以上厚规格钢板约330吨。对于这种40mm以上厚规格钢板，常规要求至少需要5倍以上压缩比，即要求连铸坯厚度为200mm以上。采用厚规格连铸坯，由于这种高Ni合金钢钢水黏度大，连铸过程中钢水流动性差，导致合金元素偏析严重，连铸坯质量很难保障，采用低压缩比热轧的方法生产则为9Ni钢厚板的生产提供了一种解决方案。

经检索，中国专利中关于9Ni钢的专利涉及9Ni钢焊接材料和焊接方法、热处理方法、冶炼方法和制造方法等方面。

中国专利 CN 101215668公开了一种含碳量为0.02-0.04%的9Ni钢制造方法，其制备工艺流程主要是模拟连铸连轧工艺，从而缩短生产工艺流程，这在工业化生产中较难实现。此外，其实例中制造的钢板厚度均为20mm以下规格。

中国专利 CN 101864537公开了一种含Cu的9Ni钢制造方法，其制造的厚度为20mm。热轧后层流冷却至200℃以下，这个过程中由于残余形变应力、热应力和相变应力的存在以及分布均匀性很难保障，会导致冷却后板形很难控制。此外，其主要特征在于进行两相区保温、淬火，钢板的屈服强度高达710MPa以上，但-196℃冲击功只能保证120J。

中国专利CN 102586683公开了一种厚度可达50mm的9Ni钢厚板制造方法，在钢板成分合金化设计时添加了Cu、Ti和Mo元素，通过临界淬火工艺处理后能改善综合力学性能，但显然会增加合金成本。热处理采用临界淬火+回火或单相区淬火+临界淬火+回火的工艺进行热处理，回火时间较长，需2-8小时。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种低压缩比热轧9Ni钢厚板及其制造方法，该钢厚板具有成分简单、厚度规格大、板形好，热处理后-196℃横向冲击功高以及成本低的特点。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种低压缩比热轧9Ni钢厚板及其制造方法：

一种低压缩比热轧9Ni钢厚板，该钢厚板的化学成分及其质量百分数分别为 ：C：0.035～0.075%，Si：0.15～0.25%，Mn：0.50～0.80%，S≤0.006%，P≤0.008%，Ni：8.9～9.5%，Alt：0.020-0.045%，以及余量Fe和不可去除杂质。

一种低压缩比热轧生产9Ni钢厚板的制造方法，包括如下步骤：

（1）炼钢及连铸：先对铁水进行预处理，使得所述铁水中S含量＜0.002wt%；进行转炉炼钢，并送入LF炉继续深脱氧和脱硫，同时通过添加合金细调合金成分；然后送入RH精炼炉脱气；脱气后，采用二冷区弱冷的水量方案，并配合低拉坯速度进行连铸获得板坯，所述低拉坯速度为0.8-1.2m/min，所述连铸后的板坯厚度为150mm，连铸结束后将所述板坯进行堆冷处理；

（2）板坯加热：冷坯加热，所述板坯出炉温度为1130℃-1160℃，所述板坯在炉总时间150-210分钟，其中均热段保温时间30-90分钟，所述整张板坯温度均匀性≤10℃，温度均匀性即钢板的整体温差，最高处温度与最低处温度差≤10℃；

（3）热轧：板坯出炉后采用高压水除鳞，除鳞水压力≥18MPa，并采用两阶段控制轧制；

（4）控制冷却：热轧后采用层流冷却，控制热轧后的板坯返红温度为660-700℃，进行层流冷却后将所述板坯下线堆冷至室温；

（5）热处理：对所述板坯进行离线调质热处理，采用在Ac3温度以上进行热处理。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述钢厚板包含的化学成分及其质量百分数分别为 ：C：0.066％，Si：0.17％，Mn：0.60％，S：0.0012％，P：0.0044％，Ni：9.15%，Alt：0.030%，余量为Fe和杂质。