[发明专利]一种造纸烘缸用P355GH钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种造纸烘缸用P355GH钢板及其制造方法，室温下钢板横向与纵向试样抗拉强度Rm：480‑630MPa，屈服强度Rp0.2≥295MPa，断后延伸率A≥22％；200℃高温下钢板横向与纵向试样抗拉强度Rm：480‑630MPa，屈服强度Rp0.2≥228MPa；常温与200℃条件下Z向抗拉强度Rm：480‑630MPa，断面收缩率≥35％；‑20℃温度下，横向与纵向冲击试样的冲击吸收能量KV₂≥27J。金相组织为铁素体+珠光体的平衡组织。P355GH钢板是在EN 10028‑2标准要求下的进一步升级，使满足烘缸缸体的使用要求。

技术领域

本发明属于铁基合金技术领域，具体涉及一种P355GH钢板。

背景技术

烘缸是造纸工业的核心设备，呈圆筒形结构。造纸机工作时，烘缸高速旋转，内部通以高温蒸汽，将输送的纸张烘干烫光。

烘缸服役条件恶劣，其筒体要承受100-200℃的温度，承受的压力甚至超过10个大气压，且高速运转，在这种情况下，设备结构安全稳定显得尤为重要。

公告号CN 203451935 U公开了一种钢制杨克烘缸，铸铁材料的流动性好，收缩性好，适用于烘缸的铸造成型；但随着烘缸向大型化发展，铸铁的弊端逐渐显现出来了，尤其是铸铁材料的机械性能较差，特别是抗拉强度和塑性差；而钢制烘缸能提供更好的使用性能和安全性。有研究人员提出利用碳素钢板卷制焊接成缸体，公告号CN 203346722 U公开了一种钢制烘缸。

现有研究人员针对烘缸缸体选材进行了研究与实践，并取得了良好的成果。但目前的研究对烘缸缸体材料的专用性、性能的可靠性等均未作深入研究。

P355GH钢板是一种成熟的碳素钢板材料，源于欧洲EN 10028-2标准，其常规性能稳定可靠，可焊性良好，适合作为高温设备的材料。但是考虑到烘缸缸体的实际工况，EN10028-2标准下的P355GH钢板还不算十分理想。

发明内容

本发明基于烘缸缸体的以下几点工况对P355GH钢板作了相应的性能优化：①缸体在横向及纵向均受力，因此，对P355GH钢板横向与纵向拉伸性能必须提出新的要求；②缸体长期在200℃的高温下使用，因此，对P355GH钢板高温下的拉伸力学性能，包括屈服强度、抗拉强度等必须提出明确要求；③缸体的筒体部分与两端缸盖T型接头焊接，因此，必须强调P355GH钢板的Z向拉伸性能，包括常温性能及高温性能；④由于钢板在高温下使用，因此，对P355GH的低温韧性不作额外要求，满足EN 10028-2即可。

本发明针对钢制烘缸缸体特点，提出了一种新型P355GH钢板材料，生产厚度120-150mm，其性能除了满足EN 10028-2标准要求，还针对烘缸的使用特点，满足以下产品要求：①室温下钢板横向与纵向试样抗拉强度Rm：480-630MPa，屈服强度Rp0.2≥295MPa，断后延伸率A≥22％；②200℃高温下钢板横向与纵向试样抗拉强度Rm：480-630MPa，屈服强度Rp0.2≥228MPa；③常温与200℃条件下Z向抗拉强度Rm：480-630MPa，断面收缩率≥35％；④-20℃温度下，横向与纵向冲击试样的冲击吸收能量KV₂≥27J。

本申请造纸烘缸用P355GH钢板的元素成分按wt％计为：C：0.10-0.20％；Si：0.10-0.15％；Mn：1.40-1.60％；P：≤0.015％；S：≤0.005％；Al：0.020-0.025％；Cr：0.10-0.30％；Mo：0.06-0.08％；H≤1ppm；As+Sb+Bi+Sn+Pb≤0.10％；余量为Fe和不可避免的杂质。金相组织为铁素体+珠光体的平衡组织。元素的设计原理如下：

碳：C是钢中主要的强化元素，在本申请中，当碳含量低于0.10％时，钢板基体无法形成足够的珠光体组织，表现为钢板的强度较低，尤其是高温强度较低；而钢中碳含量大于0.20％时，钢板的塑形会变差，同时恶化钢板的可焊性。因此，本发明碳含量的范围控制住0.10-0.20％。