[发明专利]基于QT工艺的低镍型LNG储罐用钢板及其制备方法

说明书

基于QT工艺的低镍型LNG储罐用钢板及其制备方法，所述低镍型LNG储罐用钢板，其化学成分按质量百分数为：C：0.03～0.06％，Si：0.02～0.12％，Mn：0.52～0.98％，Ni：5.72～6.64％，P≤0.006％，S≤0.005％，Mo：0.13～0.32％，余量为Fe和不可避免的杂质。制备方法为：按所述成分选配原料熔炼，浇铸成铸锭；将铸锭加热，保温后进行两阶段控制轧制；轧后空冷至200℃以下；然后，进行淬火(Q)处理和回火(T)处理，出炉后水冷或空冷至室温，得到厚度为12～20mm的低镍型LNG储罐用钢板。

技术领域

本发明属于合金钢制造领域，具体涉及基于QT工艺的低镍型LNG储罐用钢板及其制备方法。

背景技术

随着全球能源消耗量的激增，过度依赖煤炭造成了严重空气污染，大规模使用清洁能源天然气已成为必然发展趋势。天然气经-163℃常压液化形成液化天然气，其体积约为同量气态天然气体积的1/625，便于经济安全地储运。LNG(液化天然气)储罐用钢板不仅要求具有较高的强度，同时要求具有良好的超低温(-196℃)韧性。

长期以来，液化天然气储罐用钢板以9％Ni钢为主，其Ni含量为8.5～10％，屈服强度≥590MPa，抗拉强度为680～820MPa，-196℃横向冲击功≥80J，性能完全满足大型陆基液化天然气储罐的建造要求。然而，近年来Ni的价格不断上涨，有必要开发低镍型液化天然气储罐用钢板来替代9％Ni钢，从而节约贵重合金Ni的使用量，降低液化天然气储罐的建造成本。

专利CN104674110公开了一种压力容器用低温钢板及其生产方法，其在成分设计时添加6.8～8.0％的Ni和0.01～0.09％的Nb，成本仍较高；专利CN105543694公开了一种液化天然气储罐用7Ni钢板的制备方法，其成分设计中添加6.8～7.3％的Ni和0.30～0.70％的Cr，成本仍较高；专利CN104988404公开了一种-196℃低温条件下压力容器用低镍钢板及其生产方法，其成分设计中添加1.60～2.50％的Mn、0.35～0.50％的Cu和0.55～1.00的Cr，成本仍较高。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供基于QT工艺的低镍型LNG储罐用钢板及其制备方法。

本发明的低镍型LNG储罐用钢板，其化学成分按质量百分数为：C：0.03～0.06％，Si：0.02～0.12％，Mn：0.52～0.98％，Ni：5.72～6.64％，P≤0.006％，S≤0.005％，Mo：0.13～0.32％，余量为Fe和不可避免的杂质。

所述低镍型LNG储罐用钢板的组织为回火马氏体和5.3～9.2％的逆转奥氏体。

所述低镍型LNG储罐用钢板的厚度为12～20mm，抗拉强度为698～762MPa，屈服强度为622～715MPa，断后伸长率为22.6～27.3％，-196℃横向冲击功为184～257J。

基于QT工艺的低镍型LNG储罐用钢板的制备方法，包括如下工艺步骤：

(1)采用真空感应炉熔炼，浇铸成铸锭，按质量百分比计其成分为：C：0.03～0.06％，Si：0.02～0.12％，Mn：0.52～0.98％，Ni：5.72～6.64％，P≤0.006％，S≤0.005％，Mo：0.13～0.32％，余量为Fe和不可避免的杂质；

(2)将铸锭加热至1100～1200℃，保温1～2h后进行两阶段控制轧制；

(3)在奥氏体再结晶区进行3～4道次粗轧，开轧温度为1050～1130℃，总累积压下率为53.8～63.8％，得到中间坯；

(4)在奥氏体未再结晶区进行4～5道次精轧，开轧温度为800～870℃，总累积压下率为66.7～74.5％，终轧温度为760～820℃，得到厚度为12～20mm的热轧板；