[发明专利]一种140mm厚度高韧性钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于钢板制造领域，具体涉及一种厚度为140mm高韧性钢板及其制造方法。

背景技术

1.25Cr0.5MoSi钢板被广泛用于制造石油、化工、煤转化设备。目前我国石油、化工和煤转化行业发展迅速，设备改造项目较多，对此钢的需求量较大。由于该钢在高温、高压、与氢接触环境服役，工作条件恶劣，而且根据工况不同有可能在低温环境下使用，因此要求具有较高的强度、良好的韧性、优良的焊接性能和抗回火脆化性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有1.25Cr0.5MoSi钢板使用现状提供一种厚度为140mm的钢板，作为石化行业设备钢材使用，具有优良的低温冲击韧性、抗层状撕裂性能，焊接性能良好，钢板厚度方向硬度均匀，综合力学性能优良。

本发明所要解决的另一技术问题是针对上述现有技术现状提供一种制造上述厚容器钢板的制造方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为，一种140mm厚度高韧性钢板，该钢板的化学成分按质量百分比计为C：0.13～0.15%，Si：0.50～0.80%，Mn：0.40～0.65%，P：≤0.006%，S：≤0.001%，Ni：≤0.20%，Cr：1.30～1.50%，Mo：0.45～0.65%，Nb：0.005～0.020%，Sb：≤0.003%，Sn：≤0.010%，As：≤0.012%，H：≤ 0.0002%，O：≤ 0.0020%，N：≤ 0.0040%，Alt：0.020～0.050%，余量为Fe 及不可避免的杂质元素。

进一步讲，本发明的140mm厚度高韧性钢板，其心部-18℃横向夏比V型缺口冲击功≥120J，钢板全厚度方向Z向性能≥50%。

本发明140mm厚度高韧性钢板的化学成分是这样确定的：

钢板成分中，C能够显著提高钢板的强度和硬度，但是对塑性和韧性有不利影响，同时C能够增加淬透性；Si主要作为炼钢时的还原剂和脱氧剂使用，有一定的固溶强化作用，但如超过0.80%会导致钢的低温韧性降低，所以Si控制在0.6%左右；Mn通过固溶强化提高钢的强度，对韧性也有利；Ni能够提高钢的韧性和塑性，同时也增加强度，但过高的Ni会增加成本，同时也会破坏钢板本身的性能，本发明的Ni控制在0.20%以下；Cr能大幅提高的淬透性，提高钢的强度和硬度，提高回火稳定性，但同时降低钢的韧性和塑性；Cu与Ni形成析出相Ni3Cu对钢的高温蠕变性能有利；Mo存在于固溶体和碳化物中，可提高淬透性和强度，提高回火稳定性；P、S是有害元素，P增加钢的脆性，降低钢的焊接性能，降低塑性和冷加工性能，S降低钢的延展性和韧性，在热加工过程中造成裂纹，故尽量减少P、S含量； Nb形成Nb（N,C）析出相提高再结晶温度，细化奥氏体晶粒，能有效提高钢的强度和韧性；Sb、Sn、As是有害元素，容易在晶界偏析，降低钢的抗回火脆化性能，应尽量减少；O,N气体元素应尽量降低，提高钢的纯净度，降低夹杂物含量；H增加钢的氢脆倾向，应尽量降低其含量；Alt与氧有很强的亲和力主要作为脱氧剂加入，Alt与N形成的AlN可细化奥氏体晶粒。

本发明解决另一技术问题的技术方案是提供一种上述140mm厚度高韧性钢板的制造方法，具体如下：