[发明专利]一种改进型加钒铬钼钢板及其生产方法

说明书

本发明公开了一种改进型加钒铬钼钢板及其生产方法，所述钢板的化学成分组成及质量百分含量为：C：0.11～0.15%，Si：0.05～0.09%，Mn：0.40～0.60%，P：0.008～0.010%，S≤0.005%，Cr：2.00～2.50%，Mo：1.00～1.10%，V：0.28～0.35%，Ni：0.10～0.20%，Nb≤0.05%，Cu≤0.20%，Sb≤0.003%，Sn≤0.010%，As≤0.010%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述生产方法包括冶炼模铸、加热、轧制和热处理工序。本发明采用Ⅱ型控轧，两次正火+回火的热处理工艺解决了晶粒粗大不均、冲击韧性较低及硬度偏高的问题。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种改进型加钒铬钼钢板及其生产方法。

背景技术

在加氢脱硫装置、加氢裂化装置中，为处理含氢高温高压工艺流体，反应器和设备的母材，主要是用2.25Cr-1Mo钢。通过实际设备的破坏性试验证明：这种钢在高温条件下长期使用后，会产生回火脆性。通过试验得知，控制钢中的杂质成分，对于防止回火脆化是有效的，为此，现在已将高温高压临氢条件下服役的大型反应器、设备等控制杂质成分的规定纳入ASTM和JIS标准。但随着装置大型化、加工油品日趋重质化的发展，目前采用普通的2.25Cr-1Mo钢已经满足不了操作温度、设备轻量化的发展需求。因此加钒铬钼钢板的应用需求更为迫切。加V铬钼钢由于比2.25Cr-1Mo钢板（美标SA387Gr22，欧标13CrMo9-10）具有更高的强度和更好的高温蠕变性能，能够满足压力容器更高使用温度和轻量化的要求，因此应用越来越广泛。虽然国内设备制造厂技术日益成熟，已经能够较好地控制焊接质量，但由于加V铬钼钢合金含量较高，在制造时容易产生焊接延迟裂纹和再热裂纹，在一定程度上限制了其应用。长时间以来国内钢厂生产的加钒铬钼钢板一直存在母材硬度偏高，焊接时易裂的问题，因此国内设备制造厂订购130mm以上加钒铬钼钢板时基本上依靠进口。另外随着设备重质化的发展，用户对模焊制度的要求亦越来越高，模焊工艺由原有的705℃×26h，提高至710℃×32h。模焊热处理温度的提高，模焊时间的延长增加了现有加钒钢板的生产难度，因此如何保证钢板交货态硬度值与最大模焊后强度值，成为大厚度加钒铬钼钢板生产的关键。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种改进型加钒铬钼钢板；本发明还提供了一种改进型加钒铬钼钢板的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种改进型加钒铬钼钢板，所述钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.11～0.15%，Si：0.05～0.09%，Mn：0.40～0.60%，P：0.008～0.010%，S≤0.005%，Cr：2.00～2.50%，Mo：1.00～1.10%，V：0.28～0.35%，Ni：0.10～0.20%，Nb≤0.05%，Cu≤0.20%，Sb≤0.003%，Sn≤0.010%，As≤0.010%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明化学成分作用机理：

本发明所述改进型铬钼钢钢板牌号为临氢12Cr2Mo1VR、临氢2.25Cr1Mo-0.3V。作为一种低合金高强度钢，该钢加入了铬、钼、钒、铌等多种合金元素，主要目的是产生固溶强化，以及获得它们的碳化物、氮化物或碳氮化物等析出物产生弥散强化作用，从而提高钢的机械性能及抗氢脆、抗腐蚀等能力。

铬是耐热钢及合金中极重要的合金元素。可以提高钢的强度和硬度，稳定碳化物，阻止了碳化物分解，并减弱了碳在铁素体中的扩散作用，使碳化物的聚集速度降低。不利方面：铬显著提高钢的韧脆转变温度，铬能促进钢的回火脆性。