[发明专利]一种压力容器用高强度淬火与回火合金钢板的生产方法

摘要

本发公开了一种50～100mm厚压力容器用高强度淬火与回火合金钢板的生产方法，其包含如下化学成分：C：0.03～0.06%、Si：0.57～0.62%、Mn：0.82～0.88%、P：0.052‑0.059%、S≤0.005%、Als：0.020～0.045%、Cr：0.95～0.99%、Mo：0.76～0.80%、Cu：0.70～0.75%、Nb：0.086～0.095%、Ni：0.75～0.80%、Zr：0.15～0.18%，V：0.086～0.094%，其它为Fe和残留元素；其生产方法包括为：优质铁水、KR铁水预处理、100/120吨顶底复吹转炉、LF炉精炼、真空脱气处理、铸坯堆冷24—60小时、推钢式加热炉、3800m轧机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷、调质热处理、精整、外检、探伤、入库。与传统的生产工艺相比，确保了钢板性能达到标准要求；同时解决了连铸无法生产60mm以上钢板的问题，缩短了生产周期低生产能耗。

主权项

1.一种压力容器用高强度淬火与回火合金钢板的生产方法，其特征在于：该合金钢包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：C：0.03～0.06%、Si：0.57～0.62%、Mn：0.82～0.88%、P：0.052‑0.059%、S≤0.005%、Als：0.020～0.045%、Cr：0.95～0.99%、Mo：0.76～0.80%、Cu：0.70～0.75%、Nb：0.086～0.095%、Ni：0.75～0.80%、Zr：0.15～0.18%，V：0.086～0.094%，其它为Fe和残留元素；其生产方法包括为： KR铁水预处理工艺：到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤0.005%，保证脱硫周期18‑21min、脱硫温降≤20℃；转炉冶炼工艺：入炉铁水S≤0.005%、P≤0.080%，铁水温度≥1300℃，铁水装入量误差按±1t来控制，废钢严格采用优质边角料，造渣碱度R按3.8‑4.5控制，出钢目标P：0.028‑0.034%、C：0.11‑0.13%、S≤0.010%，出钢过程中向钢包内硅铝钡钙、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，保证渣层厚度≤20mm，转炉出钢过程中要求全程吹氩；吹氩处理工艺：氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩3min，流量200‑230NL/min，钢液面裸眼直径控制在170～190mm，离氩站温度1585‑1595℃；LF精炼工艺：精炼过程中全程吹氩，吹氩强度根据不同环节需要进行调节，加入精炼渣料，碱度按4.5‑6.0控制，精炼脱氧剂以电石、铝粒、硅铁粉为主，加入量根据钢水中氧含量及造白渣情况适量加入，加热过程根据节奏富余和温度情况选择适当电流进行加热，加热时间按两次控制，一加热15min、二加热12min，二加热过程中要求根据造渣情况，补加脱氧剂，离站前加入硅钙线，加硅钙线前必须关闭氩气，上钢温度1610±5℃；VD精炼工艺：VD真空度必须达到67Pa以下，保压时间必须≥18min，破真空后软吹5min或不吹，软吹过程中钢水不得裸露，正常在线包抽真空时间：（抽真空前钢水温度—目标离站温度）/1.7min，覆盖剂，保证铺满钢液面，加覆盖剂前必须关闭氩气，上钢温度1555±4℃；连铸工艺：浇注温度按照1530‑1538℃进行控制，拉速按照0.77m/min控制；加热工艺:加热温度及加热时间如下：预热段温度900‑1000℃，加热段温度1205‑1215℃，保温段温度1195‑1200℃，加热速度18min/cm；控轧控冷：结合炼钢化学成分，为防止混晶和晶粒粗大，严格坚持“高温、低速、大压下”的轧制要求，开轧温度1080℃，一阶段终轧温度在970℃，待温厚度为成品厚度的1.8倍，为精轧阶段累计变形量及细化晶粒、位错强化奠定基础，二阶段开轧温度945℃，二阶段保证单道次压下率≥15%，累计压下率≥60%，确保变形渗透使奥氏体内部晶粒被压扁拉长，增大晶界有效面积并有效形成大量变形带，为奥氏体相变提供更多的形核点，达到细化奥氏体晶粒的目的，终轧温度760‑770℃；由于轧后缓冷易使晶粒长大，并且组织中的Cr、Mo等合金固溶量有限，因此要控制适当的冷却速度；为了获得优良的综合力学性能，根据板厚的不同，轧后采用不同的层流冷却，通过调整冷却集管组数，确保冷却速度控制在5‑20℃/S，返红温度在575‑580℃之间，然后送往矫直机矫直；堆冷工艺:采用高温堆冷工艺可有效避免因快速冷却产生的残余应力，同时可大大降低钢板中氢的含量，充分实现热扩散效果，改善钢板探伤缺陷，钢板堆垛缓冷工艺如下；堆垛缓冷温度420℃，堆冷时间60小时。