[发明专利]一种600℃中温耐酸腐蚀压力容器钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种600℃中温耐酸腐蚀压力容器钢及其制备方法，其化学组分和质量百分比含量为：C 0.05‑0.15%，Si 0.20‑0.50%，Mn 0.50‑1.00%，P≤0.008%，S≤0.002%，Alt≤0.050%，Cu 0.30‑0.80%，Ni 0.30‑1.00%，Cr 0.80‑1.50%，Mo 0.20‑0.50%，V 0.01‑0.05%，N≤0.0070%，余量为Fe和不可避免的杂质；制备时，首先在铁水罐中调节各化学组分的质量百分比，在LF炉和RH炉中添加铝线连续铸造成铸坯，再分粗轧和精轧两个阶段进行轧制，再进行正火+回火热处理，最后冷却即可；本发明通过成分设计、夹杂物控制、轧制和热处理后，获得良好的强韧性、低屈强比和焊接性能，可用于超临界火电、高效锅炉和核电等行业中。

技术领域

本发明涉及低合金钢制造技术领域，具体是一种600℃中温耐酸腐蚀压力容器钢及其制备方法。

背景技术

目前涉及耐酸腐蚀压力容器钢制造领域的同类技术产品，国内主要采用GB/T713-2014标准中的Cr-Mo系列钢种，如15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R等，但上述品种的钢使用温度限制在500℃以内，且耐酸腐蚀性能偏低，远不能达到设计要求。

中国发明专利申请号为CN201710971946.6，公开了一种耐腐蚀用低合金高强钢板及生产方法，所述钢板的化学成分组成及质量百分含量为：C 0.07～0.10%，Si 0.30～0.40%，Mn 0.65～0.85%，P≤0.010%，S≤0.005%，Al 0.30～0.50%，Cr 2.15～2.35%，Mo0.35～0.50%，Cu≤0.20%，Ni≤0.20%，余量为Fe和不可避免的杂质。该钢具有致密度高，强度级别和硬度适中等优点，但成分设计中添加了较多的Cr，且低温韧性偏低。

中国发明专利申请号CN 201610857947.3，公开了一种690MPa级抗硫化氢腐蚀钢板及其生产方法，所涉及钢具有下列成分及质量百分比：C 0.14～0.16%，Si 0.20～0.40%，Mn 1.05～1.10%，Ni 0.40～0.45%，P≤0.012%，S≤0.003%，Al 0.020～0.040%，Nb 0.020～0.030%，V 0.035～0.040%，Ti 0.01～0.02%：Cr 0.30～0.35%，Mo 0.25～0.30%，B 0.0015～0.0020%，N≤0.010%，Cu≤0.20%，余量为Fe和不可避免的杂质。该钢具有致密度高，强度级别较高，低温冲击韧性优良，抗层状撕裂性能优良和抗硫化氢腐蚀性能优良等特点，能够满足船用储罐用抗硫化氢腐蚀用钢的要求，但不能满足600℃中温使用的环境要求。

中国发明专利申请号为CN201710035661.1，公开了压力容器用抗硫化氢腐蚀低合金高强钢板及生产方法，该厚板包含的成分及其重量百分比分别为：C 0.13～0.16%，Si0.20～0.40%，Mn 0.45～0.60%，P≤0.010%，S≤0.005%，Al 0.020～0.050%，Cr 0.90～1.10%，Mo 0.45～0.60%，Cu≤0.20%，Sb≤0.0025%，Sn≤0.010%，As≤0.016%，余量为Fe和不可避免的杂质。生产方法包括加热、轧制和热处理工序。该钢板具有致密度高，强度级别较高，-10℃低温冲击韧性优良，硬度适中和抗硫化氢腐蚀性能优良等特点。但无法满足600℃中温使用要求，且低温韧性偏低。

随着我国能源、石化、化工及城市燃气等工业产业的迅速发展，大型锅炉、蒸发器、传热管道等热传导设备对钢板的使用要求越来越高。目前国内采用的GB/T 713-2014和ASME SA387标准中的Cr-Mo系列钢种，如15CrMoR、14Cr1MoR、12Cr2Mo1R、SA387Gr11、SA387Gr22等，由于上述钢种的使用温度限制在500℃以内，且耐酸腐蚀性能偏低，远不能达到设计要求，因而限制了我国超临界火电、高效锅炉和核电行业发展。

因此，研发一种600℃中温耐酸腐蚀压力容器钢及其制备方法，满足市场需求，是本技术领域亟待解决的技术问题。