[发明专利]一种用于压力容器的钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于压力容器的钢及其制备方法，具体地说，本发明涉及一种具有优良的Z向性能的用于压力容器的钢及其制备方法。

背景技术

随着我国石油化工业的迅速发展，气体的液化、分离和液化气体的生产、储运已经相当普遍，这些都促进了低温压力容器用钢的发展。低温压力容器用钢板是一种用途非常重要的专业钢板，用于制作低温压力容器的关键部位，并且承受一定的压力，因此对于低温压力容器用钢，不仅要保证有较高的强度和良好的焊接性能和加工性能以及必要的物理性能外，还要求低温下组织稳定和良好的低温韧性，低温韧性是低温压力容器用钢最重要的技术指标。由于一般的板材厚度方向性能较差，断面收缩率低，因而致使钢板使用寿命较短，易出现层状撕裂和断裂，特别像锅炉和压力容器这种危险度高，环境条件差的行业，易给人们生活、生产和生命造成不可估量的损失。

国家标准：GB 3531-2008提供了一种09MnNiDR钢的化学成分以及力学和工艺性能要求，如表1、表2所示。

表1 09MnNiDR化学成分(wt％)

表2 09MnNiDR力学和工艺性能要求

第CN101144138号中国专利阐述了一种低温压力容器用钢板及其生产方法，其钢板主要化学成分含量(wt％)为：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：0.015～0.030％，P：0～0.015％；S：0～0.01％，其余为Fe及不可避免的杂质。它运用热钢坯装炉、中间坯水冷、控轧、加速控冷、正火等工艺，-40℃冲击功达到160J以上。

第CN101082104号中国专利阐述了一种无Ni微合金低温压力容器钢及其制造方法，其成分质量百分比为：C：0.04～0.08％，Si：＜0.6％，Mn：1.0～1.6％，Nb：0.01～0.03％，Ti：0.00～0.03％，V：＜0.07％，Al：0.004～0.60％，N：＜0.008％，P：＜0.015％，S：＜0.010％，其余为Fe和不可避免杂质。它通过合理的合金成分设计和工艺控制，采用TMCP轧制的方法使得钢板的屈服强度达到360MPa以上，抗拉强度超过490MPa，低温冲击韧性满足-60℃的要求。

第CN1106070A号中国专利阐述了一种耐低温可焊接细晶粒厚度方向钢板，它的产品配方有C：0.12～0.17％、Mn：1.20～1.70％、Si：0.30～0.50％、P：0.015％、S：0.005％、V：0.02～0.04％、Ti：0.02～0.04％、Cu：0.12～0.16％、Cr：0.08～0.15％、Mo：0.04～0.09％、Ni：0.10～0.30％、其余为Fe和不可避免杂质。它将废钢进入平炉初炼、后进入炉外精炼，浇成八角钢锭，将八角钢锭锻成轧坯，在四辊可逆式轧机上按照钢板厚度要求轧坯，热处理采用亚临界处理，出炉后风冷。

上述文献中公开的各种钢材虽然具有一定的性能优点，然而它们均不能提供优良的沿板材厚度方向性能，因此断面收缩率低，从而致使钢板使用寿命较短，易出现层状撕裂和断裂。因此，当这些钢材用于制造压力容器时，容易由于其寿命短而造成压力容器的损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够克服现有技术中的至少一种问题的钢及其制造方法。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种用于压力容器的钢，所述钢的化学成分含量(wt％)为：C：0.06～0.10％、Si：0.20～0.40％、Mn：1.40～1.55％、Ni：0.4～0.6％、P：≤0.015％、S：≤0.004％、Nb：0.025-0.040％、Ti：0.020～0.050％、Alt：0.020～0.055％，其余为铁和不可避免杂质。

根据本发明的另一方面，所述钢的化学成分含量(wt％)为：C：0.07％、Si：0.26％、Mn：1.45％、Ni：0.5％、P：0.008％、S：0.004％、Nb：0.030％、Ti：0.033％、Alt：0.043％，其余为铁和不可避免的杂质。

根据本发明的另一方面，所述钢采用二阶段控制轧制，粗轧开轧温度1140～1180℃，终轧温度1060～1120℃，精轧开轧温度为870～920℃，终冷温度为650～680℃，冷却速度为7～11℃/s。