[发明专利]一种-70℃正火型低温压力容器用钢板

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域的低合金压力容器钢，特别是一种-70℃正火型低温压力容器用钢板

背景技术

压力容器广泛应用于化工、石油、机械、动力、冶金、核能、航空、航天、海洋等部门。它是工业生产过程中必不可少的核心设备，是一个国家装备制造水平的重要标志。压力容器钢板为中厚板中一大类专用高技术含量，高附加值产品。用于储存、运输液化石油气、液化天然气等低温液体的压力容器用钢，不仅要求钢板具有优良的强韧性和高温力学性能，还要求钢板具有良好的低温冲击韧性。

目前国内同级别压力容器用钢及其制造方法如下：

中国专利CN101082104A公开了“一种无Ni微合金低温压力容器钢及其制造方法”，成分质量百分比为：C 0.04～0.08、 Si＜0.6、Mn 1.0～1.6、Nb 0.010～0.030、Ti 0.005～0.030、V＜0.070％，Al 0.004～0.060、N＜0.008、P＜0.015、S＜0.010、其余为Fe和不可避免杂质。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(即满足-60℃的冲击功不小于41J)，并具有良好的塑性和焊接性。因不添加贵金属Ni、Mo，且采用TMCP轧制代替调质处理，可降低生产成本并缩短制造周期。不足之处是采用超低碳设计，增加了冶炼难度，且未涉及-70℃低温冲击韧性。

中国专利CN101871077A公开了“一种正火型高强度压力容器钢及其制造方法”，化学成分重量百分比为：C：0.12～0.18％、Si：0.15～0.40％、Mn：1.20～1.70％、P≤0.020％、S≤0.015％、Ni：0.10～0.40％、Nb：0.01～0.05％、Ti：0.01～0.03％、Als：0.015～0.050％，同时包括有V≤0.20％、Cu≤0.70％中的一种或两种，其余为Fe及不可避免的杂质。利用单轧工艺控制钢板的规格，经过控制轧制后，采用正火温度840～920℃，保温时间30～40min+t×1min/mm的正火工艺，得到了均匀的铁素体和珠光体组织。钢板具有良好的强度、塑性、韧性和焊接性能。不足之处是未涉及-70℃低温冲击韧性。

发明内容

本发明的目的是提供一种屈服强度大于380MPa，抗拉强度大于500MPa，具有良好的塑性、特别具有优良的-70℃低温冲击韧性的一种低温压力容器用钢板，该钢板主要用于制造液氯储罐、高压氮储罐、氨冷却器等低温压力容器设备。

本发明的技术方案如下： 

本发明的钢板的化学成分按重量百分比为C：0.09～0.12%、Si：0.15～0.50%、Mn：1.2～1.6%、P：≤0.015%、S：≤0.005%、Nb:0.02～0.04%、Ni：0.40～0.80%、Ti:0.006～0.010%、Alt：0.020～0.034％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明主要采用的工艺路线为：铁水预处理—转炉冶炼—LF精炼—RH真空处理—板坯连铸—板坯加热—除磷—控制轧制—ACC冷却—正火热处理。

本发明的制造方法、主要步骤及工艺参数如下：

1、冶炼

转炉冶炼采用经过脱硫预处理的铁水和废钢作为原料。采用单渣工艺冶炼，高碳锰铁和硅铝合金脱氧合金化，出钢挡渣，保证一次拉碳成功，转炉出钢温度控制在1620~1640℃。RH工序采用循环深脱气工艺，在保证钢水温度稳定的前提下大幅降低氢、氧、氮等气体含量，减小有害气体对钢质的不利影响，最终得到的钢水的化学成分重量百分比为C：0.09～0.12%、Si：0.15～0.50%、Mn：1.2～1.6%、P：≤0.015%、S：≤0.005%、Nb:0.02～0.04%、Ni：0.40～0.80%、Ti:0.006～0.010%、Alt：0.020～0.034％，余量为Fe和不可避免的杂质。

2、连铸