[发明专利]一种具有良好低温韧性的压力容器用厚板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗拉强度≥690MPa级别、具有良好低温韧性(-40℃)的压力容器用厚板及其生产方法，属低合金钢制造领域。

背景技术

从20世纪80年代初期，我国开始建设10万m³的大型浮顶石油储罐，迄今已建成80余台10万m³以上的超大型浮顶石油储罐。但是，这些储罐所需的高强度钢板几乎全部依赖进口。

为了改变上述状况，我国技术人员经过多年的技术攻关，研发出抗拉强度不低于610MPa级别低焊接裂纹敏感性钢板，并成功应用于10万m³石油储罐的制造方面，实现了此类钢板的国产化。到目前为止，我国较成熟的610MPa级别压力容器用钢板按其生产工艺，主要分为离线调质的12MnNiVR(-20℃)、07MnCrMoVR(-20℃)、07MnNiMoVDR(-40℃)和在线TMCP+离线回火的08MnNiVR(-20℃)，且最大允许厚度为50mm，而避免焊后整体热处理的壁厚则不大于38mm。

经检索，国内相关涉及压力容器用钢专利共有3篇。“一种低温压力容器用钢板及其生产方法”(公开号CN 101144138A)公开了一种低温压力容器用钢板及其生产方法，C：0.12～0.19％，Si：0.15～0.45％，Mn：1.2～1.6％，Nb：0.015～0.050％，Ti：0.01～0.03％，Ni：0.10～0.35％，Al：0.015～0.050％，P：0～0.015％；S：0～0.01％，其余为Fe及不可避免的杂质；主要针对的是-40℃钢板的冲击韧性，热处理方法为正火处理，其抗拉强度为500MPa左右；“一种低碳610MPa级高强压力容器用钢板及其生产方法”(公开号CN101358319A)公开了一种低碳610MPa级高强压力容器用钢板及其生产方法，其抗拉强度为610MPa级别；C：0.05～0.09％，Si：0.25～0.45％，Mn：1.20～1.40％，Nb：0.035～0.045％，Ti：0.010～0.020％，Cu：0.20～0.30％，Cr：0.25～0.55％，Ni：0.25～0.30％，余量为Fe，“一种压力容器用厚钢板及其制造方法及应用”(公开号CN101514434A)公开了一种压力容器用厚钢板及其制造方法及应用，主要应用于核电用钢，其热处理方法为淬火+回火处理，另外其化学元素含量均相对较高，同时其抗拉强度为620MPa级别。C：0.08～0.20wt％、Si：0.10～0.40wt％、Mn；1.0～1.6wt％、S≤0.01wt％、P≤0.012wt％、Al：0.015～0.05wt％、Mo：0.40～0.60wt％、Cu≤0.10wt％、Ni：0.40～0.80wt％、V≤0.05wt％、N≤0.008wt％，余量为Fe和不可避免的杂质。

考虑到随着压力容器用钢板强度的增加，有利于压力容器壁厚相对减薄，压力容器容积增加的特性以及低温地区对钢板低温韧性要求较高的情况，满足我国压力容器用向大型化、低温化、高参数发展的要求，需要开发研制更高强度级别(即690MPa级别)，低温韧性良好(-40℃)压力容器用钢板，以适应未来容积≥20万m³的超大型原油储罐建设需求，用于建造10000m³以上天然气球罐和1000m³以上氧气、氮气、氩气球罐，以及制造抽水蓄能电站用压力钢管、水电机组蜗壳，实现其国产化，同时使该钢板的技术指标达到国际先进水平。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本法明的目的在于提供一种抗拉强度≥690MPa、具有良好低温韧性(-40℃)的压力容器厚板及其生产方法。钢板具有低焊接裂纹敏感性、良好低温韧性和抗高温回火特性。设计化学成分简单且生产工艺简便，适合批量生产。

本发明的主要内容如下：

为了达到上述目的，本发明设计了一种具有良好低温韧性的高强度压力容器用厚板，其特征在于钢的化学成分(按重量百分比)为：C0.06％～0.09％、Si 0.15％～0.40％、Mn 1.20％～2.00％、P≤0.015％、S≤0.005％、Ni 0.10％～0.40％、Cr 0.10％～0.30％、Mo 0.10％～0.30％、Cu0.10％～0.30％、V 0.03％～0.06％、Nb 0.02％～0.04％、Ti 0.015％～0.025％、Als 0.015％～0.040％、Ca 0.001％～0.005％、Zr 0.001％～0.030％，余量为Fe及不可避免的杂质，同时满足：