[发明专利]一种消除抗酸容器钢板带状组织的热处理工艺

说明书

一种减少抗酸容器钢板带状组织的热处理工艺，钢的化学组成质量百分含量为：C=0.12～0.18，Mn=1.20～1.40，Si=0.20～0.50，P≤0.012，S≤0.002，Nb=0.010～0.0120，Alt=0.020～0.050，其他为Fe和残余元素；包括以下工艺步骤转炉冶炼、精炼、真空精炼：连铸、板坯加热、控制轧制、热处理。本发明通过从转炉冶炼、轧制到钢板热处理的整个过程严格按上述生产工艺执行，获得16~60mm产品的实物质量各项性能优良。使用本发明所述方法生产的产品表面质量优良，外检合格率100%，I级探伤合格率100%，性能合格率100%，抗HIC检验合格率100%。力学性能完全满足抗酸容器钢板Q345R(HIC)的要求，同时金相组织分析消除带状组织。

技术领域

本发明涉及到钢铁热处理领域，具体涉及到一种消除抗酸容器钢板带状组织的热处理工艺。

背景技术

抗酸容器钢，其使用条件通常较为复杂，它们不仅需要承受较大的静态和动态负载，而且还受到油、气流和各种原因导致的腐蚀。常见的带状组织是指沿轧制方向形成的铁素体带和珠光体带相互堆叠而成的组织形态。带状组织具有显著的方向性，且带状组织容易造成在变形过程中的应力集中，甚至出现裂纹。带状组织的存在会导致氢致裂纹，并且钢中带状组织的数量和等级越高，对氢致裂纹的敏感性就越大。

氢致裂纹倾向于在带和带之间的界面处开始产生。越接近带状结构，开裂的可能性越大，裂缝的长度和数量越大。如上所述，在带状结构中可以很容易地导致氢引起的裂纹萌生和扩展。由于带之间的性质差异，裂纹倾向于在带状组织处萌生并沿着带状组织扩展。若有氢渗入偏析带将成为氢的强陷阱，容易捕获氢原子，当氢原子的数量和压力累积达到临界值以后，裂纹就在偏析带上开始产生。偏析的条带和相界面是一条较直的位错通道，氢在这些位错通道间扩散更加容易，因此带状组织促进了裂纹沿偏析带的扩展。减少珠光体条带状组织可以有效防止钢氢致开裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消除抗酸容器钢板带状组织的热处理工艺，采用奥氏体化后快速冷却，再进行亚温正火+回火的热处理工艺，可得到带状组织小于B类1.0的抗酸容器钢板。

本发明的技术方案：

一种减少抗酸容器钢板带状组织的热处理工艺，钢的化学组成质量百分含量为：C=0.12～0.18，Mn=1.20～1.40，Si=0.20～0.50，P≤0.012，S≤0.002，Nb=0.010～0.0120，Alt=0.020～0.050，其他为Fe和残余元素；包括以下工艺步骤：

a. 转炉冶炼：控制出钢时C≥0.05， P≤0.008，出钢温度≥1580℃，避免出钢过程下渣；

b. LF 精炼：LF精炼中白渣保持时间在20min以上；

c. 真空精炼：真空精炼在≤67Pa下的保真空时间≥23min；VD破空后进行钙处理；

d. 连铸：连铸采用断面为260mm或300mm，连铸实行全程保护浇铸，浇注温度按液相线温度+ (15～25℃)控制，板坯下线后堆冷24h以上；

e. 板坯加热：板坯在步进炉中进行加热，温度控制在1180~1220℃；

f. 控制轧制：钢板采用CR 方式轧制，开轧温度1050～1150℃；一阶段终轧温度＞950℃，保证后三道次压下率在18%以上；二阶段开轧温度880~900℃，待温厚度为2~3倍成品厚度mm，精轧累计压下率＞50%，终轧温度≥850℃；

g. 热处理：采用正正回热处理工艺，第一次正火温度880~890℃，保温时间.6~1.8min，NCC快速冷却，冷却速率4~8℃/s，返红温度≤300℃，空冷到室温；第二次亚温正火温度780~790℃，保温时间1.6~1.8 min，空冷；第三次回火温度630~650℃，回火时间2.5~2.8min。