[发明专利]一种低成本高合金Cr-Mo管件钢板及其生产方法

说明书

一种低成本高合金Cr‑Mo管件钢板及生产方法，属于冶金技术领域。所述钢板的化学成分及质量百分含量为：C：0.09～0.11%，Si：0.15～0.19%，P≤0.006%，S≤0.004%，Cr：4.00～4.14%，Mo：0.61～0.65%，Alt：0.020～0.040%，余量为Fe及不可避免的杂质元素。其生产方法包括加热、轧制、热处理工序，热处理工序采用正火+回火工艺。本发明通过优化成分，降低了C、Si、Cr、Mo的含量，采用控轧控冷+热处理工艺得到贝氏体+铁素体的复相组织，钢板板厚1/4位置屈服强度≥350MPa，抗拉强度550～690MPa，板厚1/4位置‑10℃冲击功≥80J。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种低成本高合金Cr-Mo管件钢板及其生产方法。

背景技术

近年来，由于国家大型设备的需求管件用钢也逐渐增多，特别是对环境要求严格的管件呈增加趋势，所以，要求管件钢的制造厂通过工艺技术优化，努力降低生产成本的同时保证钢板具有较好力学性能，体现更好的边际贡献。国内外锅炉用钢分铁素体和奥氏体两类，铁素体耐热钢是广泛应用于超超临界火力发电机组的材料。这类钢有明细的高温断裂强度及高温耐腐蚀性能，填补了低合金钢和奥氏体钢之间的空白，是近年来火力发电用钢的主流，也是相关领域的一个主要研发方向。与奥氏体钢相比，铁素体耐热钢因其优异的综合性能已成为锅炉管用钢的首选钢种。铁素体钢的发展分为两条主线，一是纵向通过提高主要耐热元素Cr的含量（从2.25到12Cr，高Cr钢重点为5Cr钢），二是横向添加Nb、V、Mo、W、Co等。通过合金化和组织控制，相应的高温蠕变强度提高了近10倍，其中5Cr系高Cr铁素体耐热钢耐热性能良好。因此研发重心转向5Cr系高Cr铁素体耐热用钢，以满足国内锅炉制造的需求。

基于上述情况，开发一种低成本且具有良好力学性能的Cr-Mo管件钢板是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种低成本高合金Cr-Mo管件钢板及其生产方法。本发明采用如下技术方案：

一种低成本高合金Cr-Mo管件钢板，所述钢板的化学成分及质量百分含量为：C：0.09～0.11%，Si：0.15～0.19%，P≤0.006%，S≤0.004%，Cr：4.00～4.14%，Mo：0.61～0.65%，Alt：0.020～0.040%，余量为Fe及不可避免的杂质元素。

本发明所述钢板厚度为25～30mm；钢板的组织为贝氏体+铁素体的复相组织；钢板板厚1/4位置屈服强度≥350MPa，抗拉强度550～690MPa，板厚1/4位置-10℃冲击功≥80J。

上述低成本高合金Cr-Mo管件钢板的生产方法，包括加热、轧制、热处理工序；所述热处理工序采用正火+回火工艺，正火加热温度900～915℃，保温时间系数2～2.5min/mm，空冷；回火加热温度700～715℃，总加热时间3～4min/mm。

本发明所述加热工序，在连续炉加热，最高加热温度1235～1245℃，均热温度1230～1235℃，总加热时间≥230min，均热段在炉时间≥100min。

本发明所述轧制工序，采用两阶段控轧控冷工艺，第一阶段轧制温度1090～1100℃，单道次压下量15～20%；第二阶段轧制温度900～880℃，累计压下率40～50%；轧后采用空冷的冷却方式。

采用上述技术方案产生的有益效果在于：本发明通过优化成分设计，降低了C、Si、Cr、Mo主要合金的含量，采用控轧控冷+热处理工艺得到贝氏体+铁素体的复相组织，钢板板厚1/4位置屈服强度≥350MPa，抗拉强度550～690MPa，板厚1/4位置-10℃冲击功≥80J。钢板具有相对于传统生产方法成本低、强韧性匹配良好，保证了钢板良好的使用性能，可满足锅炉制造的需求。

附图说明

图1为本发明实施例1钢板的金相组织图。