[发明专利]一种低屈强比抗硫化物应力腐蚀345MPa级低温压力容器用钢板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低屈强比抗硫化物应力腐蚀345MPa级低温压力容器用钢板，其化学成分及所占质量百分比为：C≤0.20％，Si 0.01～0.10％，Mn1.00～2.00％，P≤0.008％，S≤0.003％，Nb≤0.01％，Alt≤0.035％，V≤0.01％，RE≤0.02％，Ni 0.10～0.50％，余量为Fe及不可避免的夹杂。本发明采用低碳低硅和微合金元素的成分设计，并结合TMCP轧制工艺，所得钢板屈强比≤0.65，伸长率达35％以上，‑40℃低温冲击韧性达150J以上，并具有优良的抗硫化物应力腐蚀性能、焊接性和低焊接裂纹敏感性；且涉及的制备工艺简单，无需热处理工艺，适合推广应用。

技术领域

本发明属于压力容器钢制造领域，具体涉及一种低屈强比抗硫化物应力腐蚀345MPa级低温压力容器用钢板及其制备方法。

背景技术

屈强比是钢材屈服强度与抗拉强度的比值，反映钢材塑性变形时抵抗应力集中的能力。屈强比越低，钢材的均匀伸长率越高，钢材越能够将塑性变形均匀分布到较广的范围，作为结构部件也就越安全。目前对屈强比要求较高的钢种主要是桥梁、建筑及管线用钢，服役条件多为常温，但随着社会日益进步，对结构材料的要求不断提高，不少低温压力容器用钢也对屈强比提出了更为严格的要求。

压力容器用钢已经广泛应用到生活和生产的各个方面，其中345MPa级低温压力容器用钢通常应用于液氮、液氧、液氢、液氦、液化天然气等低温液体的储存及运输等领域，其应用范围广、市场需求量大；随着用户对该类钢材性能要求越来越高，更具安全性、加工性能更优的低屈强比高强度压力容器用钢更受用户青睐，研制一种易操作、经济性的低屈强比345MPa级低温压力容器用钢显得尤为重要。

中国专利201611152263.X公开了一种屈服强度345MPa级压力容器用钢板，其主要组成包括：C0.15～0.18％，Si0.15～0.35％，Mn1.40～1.50％，P≤0.008％，S≤0.002％，Al0.020～0.040％，Nb0.020～0.035％，O≤0.003％；该专利主要通过添加少量Nb元素并结合热处理工序来实现低屈强比、高塑性，但仅能满足-10℃使用环境下的性能要求(常规345MPa级压力容器通常使用环境为-40～60℃)。中国专利200810200100.3公开了一种高强度低屈强比钢板，其主要组成包括：C0.15～0.20％，Si1.0～2.0％，Mn1.8～2.0％，Al≤0.036％，V0.05～0.10％，P≤0.01％，S≤0.005％，Cr0.8～1.0％；该专利采用低合金化处理并通过传统TMCP轧制工艺获得一种具有高强度和低屈强比的热轧钢板；但其强度较高，低温冲击韧性较差，无法满足较低温的使用环境。中国专利201110320517.5公开了一种屈服强度为345～390MPa高韧性钢板的制造方法，通过成分设计和工艺改进制备具有优异力学性能的高韧性钢板；但该专利中添加了Ti元素，钢板实物屈强比≥0.70，延伸率较差。

发明内容

本发明的主要目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种低屈强比抗硫化物应力腐蚀345MPa级低温压力容器用钢板；采用低碳低硅并引入适量Ni、V、Nb和RE的成分设计，并结合TMCP轧制工艺，得到具有较低屈强比并具有良好低温韧性、抗硫化物应力腐蚀性能和焊接性的低温压力容器用钢板，且涉及的制备工艺简单，无需热处理工艺，适合推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种低屈强比抗硫化物应力腐蚀345MPa级低温压力容器用钢板，其化学成分及所占质量百分比为：C≤0.20％，Si0.01～0.10％，Mn 1.00～2.00％，P≤0.008％，S≤0.003％，Nb≤0.01％，Alt≤0.035％，V≤0.01％，RE≤0.02％，Ni 0.10～0.50％，余量为Fe及不可避免的夹杂。

上述一种低屈强比抗硫化物应力腐蚀345MPa级低温压力容器用钢板的制备方法，它包括高炉铁水、铁水脱硫、转炉冶炼、真空处理、连铸、轧制和轧制冷却等步骤，具体包括如下步骤：