[发明专利]一种高压气瓶用钢板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压气瓶用钢板及其制备方法。

背景技术

天然气(CNG)汽车气瓶属高压容器，气瓶水爆压是气瓶安全设计的一个重要指标，它与材料的强度有关。为满足水爆试验的断裂特性和断口形貌，就必须使材料有合理的屈强比以及较高的延性和韧度，这些性能既与材料的成分有关、又与材料的热处理工艺有关。

目前，高压气瓶用钢板大多使用Cr-Mo系列汽车气瓶用高强合金钢。但是，Cr-Mo系列高强合金钢热处理工艺窗口窄、热处理后性能不稳定性，且得到的高强合金钢的低温冲击功较低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的高压气瓶用钢板的低温抗冲击功较低，难以得到一种屈服强度、抗拉强度和低温抗冲击功均优良的高压气瓶用钢板的缺陷，提供一种屈服强度、抗拉强度和低温冲击功均优良的高压气瓶用钢板及其制备方法。

本发明的发明人通过深入研究发现，通过使用本发明下述特定组成的板坯，特别是通过使板坯中含有V，并使V与其他组成成分在本发明下述热连轧、冷却、卷取和保温的条件下进行处理，能够得到一种屈服强度、抗拉强度和低温抗冲击功均优良的高压气瓶用钢板，从而完成了本发明。

也即，本发明提供一种高压气瓶用钢板的制备方法，该方法包括：将板坯依次经过热连轧、冷却、卷取和保温，其中，所述热连轧包括粗轧和精轧，所述粗轧的开扎温度为1200-1250℃，所述粗轧的终扎温度为1080-1150℃，所述精轧的开扎温度为990-1100℃，所述精轧的终扎温度为850-880℃；所述冷却的条件包括：以50-250℃/s的冷却速度将热连轧后得到的中间板坯冷却至卷取的温度；所述卷取的温度为100-300℃；所述保温的温度为500-650℃，保温的时间为20小时以上；所述板坯的组成为：C：0.3-0.4重量％，Si：0.15-0.35重量％，Mn：0.3-0.7重量％，Cr：0.7-1.1重量％，Mo：0.15-0.35重量％，V：0.05-0.12重量％，P：≤0.015重量％，S：≤0.008重量％，H：≤0.0002重量％，余量为铁和不可避免的杂质。

本发明还提供一种通过上述方法得到的高压气瓶用钢板。

通过上述技术方案，能够得到一种屈服强度达到950MPa以上、抗拉强度达到1100MPa以上、伸长率达到14％以上和-50℃时的冲击功达到56J以上的高压气瓶用钢板，从而使该钢板具有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好，特别适用于高压气瓶用钢板。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供的高压气瓶用钢板的制备方法包括：所述热连轧包括粗轧和精轧，所述粗轧的开扎温度为1200-1250℃，所述粗轧的终扎温度为1080-1150℃，所述精轧的开扎温度为990-1100℃，所述精轧的终扎温度为850-880℃；所述冷却的条件包括：以50-250℃/s的冷却速度将热连轧后得到的中间板坯冷却至卷取的温度；所述卷取的温度为100-300℃；所述保温的温度为500-650℃，保温的时间为20小时以上；所述板坯的组成为：C：0.3-0.4重量％，Si：0.15-0.35重量％，Mn：0.3-0.7重量％，Cr：0.7-1.1重量％，Mo：0.15-0.35重量％，V：0.05-0.12重量％，P：≤0.015重量％，S：≤0.008重量％，H：≤0.0002重量％，余量为铁和不可避免的杂质。

在本发明中，尽管当板坯的组成在上述范围内时就可以获得较好强度和低温冲击功优良的钢板，但是为了增强所获得的钢板的性能，优选情况下，所述板坯的组成为：C：0.32-0.37重量％，Si：0.2-0.27重量％，Mn：0.47-0.58重量％，Cr：0.9-0.99重量％，Mo：0.2-0.26重量％，V：0.07-0.082重量％，P：≤0.015重量％，S：≤0.008重量％，H：≤0.0002重量％，余量为铁和不可避免的杂质。所述板坯的组成成分在上述范围内时，可以在经过本发明的热连轧、冷却、卷取和保温工艺后，制得低温冲击功更好的钢板。

在本发明中，所述板坯可以采用本领域的公知的连铸坯的方法进行制备，例如可以通过高炉炼铁、铁水预处理、转炉冶炼、钢包内脱氧、合金化炉后精炼、LF电加热、RH真空处理以及板坯连铸后获得所述连铸坯。其具体制备的条件为本领域所公知。