[发明专利]一种电站锅炉用耐热钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电站锅炉用耐热钢板，同时还及该钢板的制造方法。

背景技术

电站锅炉用耐热钢由于具有高的抗氧化性能、抗高温蒸汽腐蚀性以及良好的冲击韧性和持久塑性，可用作锅炉受热面结构件领域，现有的电站锅炉用耐热钢板中δ铁素体的产生，材料的热塑性较差，铸坯在轧制过程中开裂，材料的综合力学性能达不到使用要求。

由于电站锅炉用耐热钢为高合金钢，合金化程度高，变形抗力加大、热加工温度范围窄、塑性差，在热加工过程中以及轧后容易开裂，特别是宽幅中厚板生产难度极大。目前，国内没有任何一家公司能够生产尺寸规格为厚度20～40mm、宽度2000～3000 mm的电站锅炉用耐热钢板，该钢长期以来一直由国外企业保密垄断，没有查到公开的报导。

发明内容

为了克服现有电站锅炉用耐热钢板的上述不足之处，本发明提供一种钢中无δ铁素体，具有良好热加工性以及综合力学性能的电站锅炉用耐热钢板。

与此相应，本发明还提供一种避免在轧制过程中表面开裂、皮下气孔的延伸扩展，并且钢板的成材率高、成本较低的电站锅炉用耐热钢板的制造方法。      本方法制造的电站锅炉用耐热钢板的厚度可达20～40mm，宽度达2000～3000 mm。

本发明的机理是通过控制合适的化学成分，抑制钢中δ铁素体的产生，改善了材料的热塑性，避免铸坯在轧制过程中开裂，进行低氧、低铝成分控制，降低了夹杂物数量和级别，提高了材料的综合性能，采用坯料热修磨工艺，磨净坯料上下板面缺陷，避免板坯在加热和轧制过程中表面裂纹、皮下气孔的延伸扩展，并匹配合理的轧制工艺及热处理参数，制造板形良好、性能满足要求的电站锅炉用耐热钢宽幅中厚板。

本电站锅炉用耐热钢成分的质量百分配比为：

C  0.08～0.12，  Si  0.15～0.45， Mn  0.35～0.55， P ≤0.013， S≤0.005，

Cr  8.60～8.90， Mo  0.31～0.50， V  0.16～0.22， W 1.55～1.85，

Nb  0.045～0.085，  N  0.045～0.065， B  0.002～0.004,   Ni  0.20～0.35，

 0＜Al≤0.01,  0＜O≤20ppm， 其余为Fe与不可避免的杂质；

经过轧制、热矫直与多次热处理，该钢板具有良好热加工性以及综合力学性能，超声探伤级别≤II级；屈服强度Rp0.2为460～520MPa，抗拉强度Rm为660～690MPa，延伸率A为23～28%，常温冲击功A_KV2为150～200J；钢板宽度方向不平度≤5mm/m。

  （以上提到的技术指标均为国内电站锅炉用户要求的指标，在该钢所在美标ASME SA-1017/SA1017-M中，对屈服强度、抗拉强度、延伸率提出了具体明确数值要求，而对冲击功以及超声探伤没有明确具体数值，只是提到根据用户要求可做冲击功以及超声探伤检测项目。超声探伤级别≤II级是电站锅炉用户要求。）

本电站锅炉用耐热钢板制造方法的工艺流程为：坯料制备→退火→热修磨→钢坯加热→轧制→热矫直→正火→回火→检验、判定、交库。

本发明针对制造中的轧制过程中的坯料准备、退火、热修磨、钢坯加热、轧制、热矫直、正火、回火等进行说明。

本电站锅炉用耐热钢板的制造方法包括下述依次的步骤：

 Ⅰ 坯料制备

 经铁水预处理，180吨转炉顶底复吹， AOD与LF精炼，钢水的成分的质量百分比达下述要求出钢：

C  0.08～0.12，  Si  0.15～0.45， Mn  0.35～0.55， P ≤0.013， S≤0.005，

Cr  8.60～8.90， Mo  0.31～0.50， V  0.16～0.22， W 1.55～1.85，

Nb  0.045～0.085，  N  0.045～0.065， B  0.002～0.004,   Ni  0.20～0.35，

 0＜Al≤0.01,  0＜O≤20ppm， 其余为Fe与不可避免的杂质；

连铸成厚200±20mm的连铸坯；

Ⅱ退火

铸坯红送退火炉进行退火，退火温度740士10℃，保温时间3～4小时，直接出炉，红送热修磨工序；

Ⅲ 热修磨