[发明专利]一种心部低温冲击韧性优良的特厚容器钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种心部低温冲击韧性优良的特厚容器钢板，生产厚度为60‑100mm，化学成分：C:0.13～0.20％、Si：≤0.40％、Mn：1.00～1.60％、P≤0.015％、S≤0.005％、Als：0.01～0.05％、Nb+V+Ti≤0.080％、Ni:0.20‑0.50％、Cu≤0.30％、H≤2ppm，余量为Fe及不可避免的杂质元素，同时满足：CEV≤0.43％，3≤w(Nb+V+Als)/w(Ti)≤8。钢板的近表面处组织为回火索氏体，钢板板厚1/4处和1/2处组织为贝氏体。板厚1/4处横向冲击功‑50℃KV₂≥150J；板厚1/2处横向冲击功‑50℃KV₂≥80J。制造工艺：铁水预处理→转炉冶炼→钢包炉精炼→真空脱气处理→连铸→铸坯加罩冷却→铸坯加热→控制轧制→控制冷却→堆缓冷→回火。采用在线淬火工艺，保证钢板具有优良的强韧性，同时在线淬火能够显著缩短交货周期。

技术领域

本发明属于铁基合金技术领域。

背景技术

近年来，国内外各种石化、天然气项目相继实施，大型反应容器或存储罐需求显著上升，调质钢板因具有良好的强韧性匹配越来越受到青睐，尤其是随着设备不断朝着大型化、高参数化发展，同时保证设备安全、稳定运行，良好的心部低温冲击韧性和焊接性显得尤为关键。综上所述，开发能够批量稳定生产的满足大型能源设备制造的易焊接心部低温韧性优良的容器钢板具有广阔的市场前景。

专利(CN107267857A)申请了一种07MnNiMoDR钢板及其在线淬火生产方法，其抗拉强度在630MPa以上，-50℃低温冲击韧性优良，但最大厚度仅为50mm。

专利(CN106350644A)申请了一种利用在线淬火工艺生产储罐用钢的方法，其利用UFC+ACC两阶段冷却方式实现在线淬火，生产的钢板性能稳定、具有良好的强韧性匹配，但未提及钢板的心部低温冲击韧性。

专利(CN106319376B)申请了一种新型低焊接裂纹敏感性高强度钢板，其利用在线淬火+离线回火工艺生产的15-50mm厚钢板，具有强度高、焊接性优良的特点，但冲击试验温度仅为-20℃，同时Nb、Cr合金添加较多，成本较高。

综上所述，现有调质高强韧钢板大都采用传统的离线淬火工艺生产，即使使用在线淬火工艺生产，所生产的钢板厚度也都在60mm以内，且心部低温冲击韧性不稳定，无法满足化工能源设备向大型化、高参数化发展的需求

发明内容

本发明提供一种在线淬火方法生产60-100mm厚心部低温冲击韧性优良的特厚钢板，该钢板具有组织稳定、强度高、心部低温韧性优良、易焊接等特性。其制造方法具有流程短、成本相对低、可操作性强的优点。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种心部低温冲击韧性优良的特厚容器钢板，该钢板的生产厚度达到60-100mm。得该钢板的化学成分按质量百分比计为：C:0.13～0.20％、Si：≤0.40％、Mn：1.00～1.60％、P≤0.015％、S≤0.005％、Als：0.01～0.05％、Nb+V+Ti≤0.080％、Ni:0.20-0.50％、Cu≤0.30％、H≤2ppm，余量为Fe及不可避免的杂质元素，同时满足：

CEV＝C+Mn/6+(Mo+V+Cr)/5+(Ni+Cu)/15≤0.43％，

3≤w(Nb+V+Als)/w(Ti)≤8。

钢板的近表面处组织为回火索氏体，钢板板厚1/4处和1/2处组织为贝氏体。钢板的屈服强度≥400MPa，抗拉强度Rm≥550MPa，延伸率A≥22％，板厚1/4处横向冲击功-50℃KV₂≥150J；板厚1/2处横向冲击功-50℃KV₂≥80J。

本发明中C、Si、Mn、P、S、Nb、Ni、V、Ti、H等元素的限定理由阐述如下：