[发明专利]超大厚度SA387Gr11CL2钢板的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金的热处理方法，尤其是一种超大厚度SA387Gr11CL2钢板的生产方法。

背景技术

由于SA387Gr11CL2钢板具有的特殊优异性能，常常被用于制造一些耐高温、高压的压力容器。然而，面临宽厚板用户及宽厚钢板使用条件越来越严苛的要求，比如，国内某大型压力容器制造企业对其所使用SA387Gr11CL2钢板提出了1/2位置处-20℃冲击，同时规定钢板交货态、最小模焊态、最大模焊态三套性能均满足技术条件要求，同时对钢板交货态HV硬度进行了≤220HV的规定，这些要求直接给此类钢板组织生产带来很大难度；又比如，用临氢铬钼钢板制成的压力容器的使用条件要求温度≥250℃、氢分压≥1.4MPa，这一要求对钢板的高温力学性能及冲击韧性均提出了较高要求。常规的SA387Gr11CL2钢板热处理制度由一次正火＋一次回火过程组成，钢板性能不合（尤指低温冲击性能）现象时有发生。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种超大厚度SA387Gr11CL2钢板的生产方法，以有效地提高其综合性能。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括冶炼、浇铸、加热、轧制、轧后冷却以及热处理工序，所述热处理工序：其采用两次正火步骤＋回火步骤的工艺过程，每次正火步骤均由加热过程和淬火过程构成；第一次正火步骤的正火温度为900～930℃，第二次正火步骤的正火温度为830～860℃；所述两次正火步骤的淬火过程均为将钢板投入温度≤30℃的水中进行加速冷却；所述回火步骤中，回火温度为690～710±10℃，保温时间（在保温段的时间）为4～4.5min/mm，保温后空冷制得成品钢板。

本发明所述第一次正火步骤中，总加热时间为PLC+20～PLC+30min；淬火过程执行最大水量。所述第一次正火步骤的淬火过程由高压段和低压段构成；所述高压段和低压段的水量均≥4000m³/h；所述钢板在低压段执行摇摆模式，摇摆时间10～20min，保证钢板返红温度≤300℃。

本发明所述第二次正火步骤中，总加热时间为（PLC+20～PLC+30）min；淬火过程执行最大水量。所述第二次正火步骤的淬火过程由高压段和低压段构成；所述高压段和低压段的水量均≥4000m³/h；所述钢板在低压段执行摇摆模式，摇摆时间≥10min，冷却后确保钢板表面温度≤50℃。

本发明所述钢板的厚度规格为162mm。

钢板的热处理制度，包括正火温度、正火时间、回火温度、回火时间及（加速冷却）水温对SA387Gr11CL2钢板的性能有很大程度的影响。正火温度对钢板的相变有直接关系；正火时间对钢板相变后的奥氏体组织的均匀性相关；回火温度和时间则对钢板的韧性有较大影响。（加速冷却）水温则对钢板的相变过程起决定性作用，从而影响钢板的性能优劣。经研究发现，（加速冷却过程）水温的变化直接影响SA387Gr11CL2钢板的冷却速度，进而影响钢板内部贝氏体组织的相变程度和钢板的淬透性。因此，从这个意义上来说，通过适当的热处理制度，能有效地减少钢板性能不合的现象出现，从而提高钢板的综合性能。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用两次正火＋一次回火的热处理制度，解决了传统热处理工艺造成的冲击性能不合的问题，能有效的提高SA387Gr11CL2钢板的综合性能，所得钢板强度适中，冲击韧性良好，尤其是低温韧性有大幅提升，整张钢板力学性能更优秀，质量更稳定，适合有特殊要求的SA387Gr11CL2钢板的大批量生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

本超大厚度SA387Gr11CL2钢板的生产方法采用常规的SA387Gr11CL2钢板成分，下述实施例中钢板的实际成分（按重量百分比）为：C 0.12%、Si 0.52%、Mn 0.44%、 P 0.003%、 S 0.001%、Al 0.042%、V 0.009%、Ni 0.17%、Cr 1.42%、Mo 0.53%、Cu 0.06%、Ti 0.001%、Nb 0.003%、As 0.005%、Sn 0.005%、Sb 0.002%、B 0.0001%、[N] 69ppm、[O] 12ppm、[H] 0.7ppm，余量为铁和不可避免的杂质；钢板厚度为162mm。

本超大厚度SA387Gr11CL2钢板的生产方法采用下述工艺步骤：