[发明专利]一种厚度＞200～250mm抗氢致开裂压力容器钢板及其制造方法

权利要求书

1.一种200＜厚度≤250mm抗氢致开裂压力容器用钢板的制造方法，其特征在于：该钢板的化学成分按重量百分比计为C：0.10～0.20%，Si：0.15～0.40%，Mn：0.95～1.35%，P：≤0.005%，S：≤0.0008%，Cr：0.10～0.30%，Ni：0.25～0.40%，Mo：0.08～0.12%，Alt：0.02～0.05%，Nb：0.01～0.02%，V：0.01～0.03%，Ti：0.01～0.02%，B：≤0.0005%，余量为Fe 及不可避免的杂质元素；所述方法具体包括以下步骤：

1）连铸基坯冶炼浇铸：采用同一冶炼炉号生产的尺寸相同的断面连铸板坯为复合坯的基坯，连铸基坯采用纯净钢冶炼工艺，大中间包浇铸、延长软吹氩气时间，使非金属夹杂物充分上浮至渣中，从而降低钢中非金属夹杂物含量，提高钢水纯净度，控制钢水中A类、B类、C类和D类非金属夹杂物类单项≤1.0级，总和≤2.5级；通过低过热度、氩气保护浇铸工艺和动态轻压下技术，控制连铸基坯偏析C类1.0级以下，疏松0.5级以下；连铸基坯下线后加罩缓冷≥72h，充分扩氢；

2）真空焊接组合制坯：连铸基坯表面铣磨后在真空室内进行电子束焊接组合，组坯方式为：两坯复合；

3）复合坯开坯轧制：复合坯采用均热炉加热，在充分扩散基坯偏析的同时，通过高温扩散完成复合界面的部分冶金结合；在粗轧机采用单机架高渗透轧制工艺，合理分配轧制道次，通过反复再结晶使复合界面实现牢固的冶金结合，中间坯厚度控制在400～450mm，轧制下线后入罩缓冷≥72h，充分扩氢；复合坯开坯工序是在粗轧机上完成轧制复合并得到中间坯，开轧温度为1060～1100℃，终轧温度为950～980℃，高渗透轧制工艺是指纵轧道次至少4个轧制道次的单道次压下量≥50mm；

4）成品钢板轧制：中间坯缓冷、精整后，在步进式加热炉中再次加热使其完全奥氏体化，通过第二次高温扩散加热，进一步减轻使坯料心部的偏析缺陷，同时为实现第二次高渗透轧制提供便利条件，轧制分粗轧和精轧两阶段：轧制变形主要集中在粗轧阶段，该阶段采用高渗透轧制工艺，至少2个轧制道次单道次压下量≥50mm；精轧主要任务是精确控制厚度公差和得到良好的板形，精轧开轧温度为820±20℃，待温厚度为成品钢板厚度+30mm；钢板下线后堆垛缓冷≥48小时，充分扩氢；

5）热处理：对钢板依次进行正火、回火处理，正火后在水槽内采用水加速冷却，正火加热温度为880～910℃，保温时间系数：2.0～2.5min/mm，出炉水冷，使钢板表面冷却至400～500℃；回火温度610～630℃，保温时间系数：3.5～4.5min/mm。

2.根据权利要求1所述的一种200＜厚度≤250mm抗氢致开裂压力容器用钢板的制造方法，其特征在于：所述钢板的化学成分满足碳当量Ceq≤0.45%， Ceq=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15。

3.根据权利要求1所述的一种200＜厚度≤250mm抗氢致开裂压力容器用钢板的制造方法，其特征在于：所述连铸基坯的生产工艺流程：KR预处理→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→连铸，转炉冶炼后作扒渣处理，RH破空后，软吹氩气时间为30min以上，连铸工序钢水浇铸过热度为10～30℃。

4.根据权利要求1所述的一种200＜厚度≤250mm抗氢致开裂压力容器用钢板的制造方法，其特征在于：复合坯采用分段式加热工艺：550℃以下装钢，闷钢1～2小时；低温段以不大于75℃/h速度升温至820±20℃，保温3～5小时；中温段以不大于110℃/h速度升温至1000±20℃，保温2h；高温段不限制升温速度，升温至1220～1250℃，保温8～12小时。

5.根据权利要求1所述的一种200＜厚度≤250mm抗氢致开裂压力容器用钢板的制造方法，其特征在于：中间坯采用分段加热方式：总加热时间为620min，加热段温度为1200～1250℃，均热段温度为1180～1250℃，加热段和均热段总加热时间≥270min，确保铸坯偏析充分扩散。