[发明专利]一种高压加热器用特厚钢板及制造方法

说明书

本发明公开一种高压加热器用特厚钢板及其生产方法，C 0.15％～0.23％、Si0.15％～0.35％、Mn 0.50％～0.90％、P≤0.010％、S≤0.050％、Mo 0.60％～0.90％、Nb0.03％～0.06％、Als 0.015％～0.040％，余量为Fe及不可避免夹杂；制造的100mm～180mm厚度规格的特厚钢板，其中性能指标为Rel≥437Mpa、Rm≥582Mpa、屈强比≤0.75、(400℃)Rp0.2≥337Mpa、(‑20℃)Kv2/J≥133J。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼及轧制技术领域，尤其涉及一种高压加热器用钢板及其制造方法。

背景技术

高压加热器是火电站中的关键设备，它由壳体和管系两大部分组成，在壳体内腔上部设置蒸汽凝结段，下部设置疏水冷却段，进、出水管顶端设置给水进口和给水出口。当过热蒸汽由进口进入壳体后即可将上部主螺管内的给水加热，蒸汽凝结为水后，凝结的热水又可将下部疏冷螺管内的部分给水加热，被利用后的凝结水经疏水出口被疏流出体外。主要作用是提高机组效率，提高给水温度，进而减少进入锅炉的给水和炉膛的温差，减少温差换热损失，是火电站不可缺少的重要设备。随着装机容量的加大，发电装备也趋于大型化和模块化，原有的低级别钢种如345Mpa级已经无法满足设计及使用要求，处于安全考虑，需要更高级别的新钢种替代，使用厚度要求在100mm以上，同时要求钢板具有较高的室温强度、中高温强度、较低的屈强比、低温冲击韧性及优异的成型后性能。本发明一种高压加热器用钢板及其制造方法意在发明一种满足上述使用环境和性能要求的新钢种和制造工艺。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种通过全新的化学成分设计，合理的冶炼、轧制及热处理工艺，制造出能够满足火电站高压加热器用的特厚规格钢板，且性能优异稳定。

本发明目的是通过下面的技术方案实现的：

一种高压加热器用特厚钢板，其特征在于化学成分按重量百分比为:C 0.15％～0.23％、Si 0.15％～0.35％、Mn 0.50％～0.90％、P≤0.010％、S≤0.050％、Mo 0.60％～0.90％、Nb 0.03％～0.06％、Als 0.015％～0.040％，余量为Fe及不可避免夹杂。

所述的高压加热器用钢板厚度为100mm～180mm。

钢板中合金元素C、Si、Mn、P、S、Mo、Nb、Als限定量的理由详述如下：

C是提高钢强度的最主要元素，通过固溶强化和析出强化提高钢的强度，提高淬透性，及保证钢的强度，碳含量过高会影响钢的焊接性能。因此C含量定为0.15％～0.23％。

Si在炼钢过程中作为还原剂和脱氧剂，Si和Mo结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，超过0.5％时，会造成钢的韧性下降，降低钢的焊接性能，因此Si含量限定0.15％～0.35％。

Mn能增加钢的韧性、强度和硬度，是强烈稳定奥氏体的元素，可有效地降低奥氏体的分解速度，提高钢的淬透性，Mn含量高会增强回火脆性，因此Mn含量范围为0.50％～0.90％。

S和P都是钢中有害元素，增加钢的脆性，因此应尽量减少磷和硫在钢中的含量,S≤0.005％，P≤0.010％。

Mo在钢中能推迟奥氏体转变孕育时间，使珠光体和铁素体转变曲线右移，促进中温转变，提高淬透性，同时钼是强碳化物形成元素，回火过程中固溶于基体中的钼容易形成MxC等合金化合物，保证回火及焊后热处理的强度，但Mo含量过高反而会导致钢的脆化，因此Mo含量限定在0.60％～0.90％。

Nb能生成高度分散的强固的碳化物NbC(熔点3500℃)，所以可细化晶粒，加热至1100～1200℃时，仍可阻止晶粒长大，Nb虽可细化晶粒而提高钢的韧性，但含量过高时，会生成铁素体δ相或其它脆性相，而使其韧性降低，因此Nb含量限定在0.03％～0.06％。