[发明专利]液化石油气运输船用钢及制造方法

说明书

本发明公开了一种液化石油气运输船用钢，其特征在于：含有的化学元素成分及其重量百分比为：碳0.02～0.09％、硅0.01～0.15％、锰14.1～16.9％、磷≤0.008％、硫≤0.001％、镍0.05～1.0％，余量为铁和不可避免的杂质。本发明成分和工艺生产的钢‑120℃冲击功均高于80J，以Mn代Ni的液化石油气运输船用钢具有良好的经济效益和社会效益，用本发明的钢建造液化石油气运输船储罐，生产成本较低，具有良好的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明属于高合金结构钢制造领域，具体涉及一种液化石油气运输船用钢及制造方法。

背景技术

液化石油气运输船储罐用钢多用Ni进行合金化，通过采用适宜的制造工艺获得理想的综合力学性能，保证液化石油气储罐的安全和使用性能。9Ni、5Ni钢虽具有良好的综合性能，但昂贵合金元素Ni含量较高，生产成本高。

中国发明专利申请(申请号201610857699.2、申请日2016.9.27)公开了一种提高1Ni9低温钢冲击韧性的方法，具体为将淬火和两相区淬火后的1Ni9低温钢以1～5℃/min的降温速率降至-140℃～-196℃，保温24小时以上，然后以1～5℃/min的速率升至室温，进行常规回火处理。中国发明专利(专利号CN201510068091.7、申请日2015.2.9)公开了“一种压力容器用低温钢板及其生产方法”，该钢板化学成分的质量百分含量为：C 0.03～0.07％、Si 0.15～0.3％、Ni 6.8～8.0％、Mn0.6～0.9％、P≤0.005％、S≤0.005％、Al 0.02～0.04％、Mo 0.01～0.2％，Nb 0.01～0.09％，余量为Fe和不可避免的杂质。该两项专利技术所涉及钢种属典型高Ni合金钢，生产工序复杂，成材率低，生产成本高。

中国发明专利(专利号CN201410823858.8、申请日2014.12.26)公开了“一种130mm～150mm厚度超低温钢板及其的生产方法”，其包含如下质量百分比的化学成分：C：0.06～0.09、Si：0.25～0.40、Mn：1.60～1.70、P：≤0.010、S：≤0.003、Nb：0.02～0.03、Ni：0.60～0.70、Als：0.20～0.40，其它为Fe和残留元素。其采取的生产方法包括：转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、模铸锭浇注、钢锭加热、轧制、缓冷、热处理。本发明通过合理的化学成分设计，LF+VD工艺来保证钢质的洁净度，其屈服强度控制在290～365MPa，抗拉强度控制在435～545MPa，伸长率控制在24％～29％，-70℃V型冲击吸收能控制在157～318J，-80℃V型冲击吸收能控制在≥70J。另一项中国发明专利申请(申请号CN201510049359.2、申请日2015.1.31)公开了“一种采用低合金钢制作超低温钢的方法”，设定低合金钢的化学成分及质量百分比含量如下：C为0.19～0.21、Si为0.20～0.38、Mn为1.7～2、Al≤0.01、Cu≤0.005、S≤0.015、P≤0.015、RE为0.1～0.3、Pb≤0.0015、Sn≤0.001。对上述低合金钢进行熔炼，以减少低熔点化合物及脆性物质，在熔炼的氧化期，脱碳量不低于0.5％，不能出现过氧化造成后期增碳，当钢水含磷量不大于0.02％时才可进入还原期；在熔炼的还原期，造白渣脱硫，硫小于0.025％时，进行出钢浇铸。熔炼时低合金钢将S、P、特别是P控制到最低限度，减少低熔点化合物及脆性物质；从而提高低温冲击功。中国发明专利(专利号CN201510423279.9、申请日2015.7.17)公开了“一种高强耐低温钢及其热处理工艺”，由以下质量百分比的元素组成：镍2.0～7.05％；碳0.02～0.1％；硅0.02～0.1％；锰0.60～8.00％；铬0.3～0.5％；钼0.05～0.6％；铜0.02～0.3％；铝0.03～2.0％；磷≤0.010％；硫≤0.002％；氮0.004～0.010％；氧0.0005～0.002％；钙0.0005～0.005％；余量为铁。上述三项专利技术属典型低合金高强钢品种，虽具有良好的综合力学性能，但其不足在于热膨胀系数随温度变化较大，不适宜用于制造低温液化石油气储罐。