[发明专利]一种连铸坯成材低压缩比高探伤质量要求的12Cr2Mo1VR钢板及生产工艺

说明书

本发明涉及一种连铸坯成材低压缩比高探伤质量要求的12Cr2Mo1VR的生产工艺，采用工艺路线为转炉炼钢—LF精炼—RH真空脱气—连铸—连铸坯加热—轧制—缓冷—淬火—回火，所述钢板的化学成分按质量百分比计为C：0.09～0.17％，Si：≤0.30％，Mn：0.30～0.60％，P：≤0.012％，S：≤0.010％，Cr：2.00～2.50％，Mo：0.80～1.20％，V:0.25～0.35％，Sb：≤0.003％，Sn：≤0.010％，As：≤0.010％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。本发明提供的低压缩比连铸工艺在获得高探伤要求12Cr2Mo1VR钢板的前提下，坯料成材率达到89％以上，比模铸钢锭成材率大幅提高，降低了生产成本，缩短了生产周期。

技术领域

本发明涉及一种连铸坯成材低压缩比高探伤质量要求的12Cr2Mo1VR钢板及生产工艺。属于冶金行业技术领域。

背景技术

随着加氢反应器装置的大型化发展，原来得到广泛应用的12Cr2Mo1R由于强度相对较低，已经不能够满足更高强度以及在高温、高压临氢环境下长期使用的要求，而12Cr2Mo1VR具有强度高、抗氢腐蚀性能明显改善和抗回火脆化性能更好等优点。为保证加氢反应器设备在极为苛刻条件下的安全性能和使用寿命，对设备整体有较严的探伤要求。对于厚度130-150mm厚钢板，若采用450mm厚连铸坯生产，由于12Cr2Mo1VR合金元素含量较多，导致坯料硬度较高，常规控轧时压下量主要集中在坯料表面，芯部压下量不足，使坯料心部疏松缺陷无法压合，导致钢板探伤不合格。采用常规方法用450mm厚连铸坯生产130-150mm厚12Cr2Mo1VR钢板探伤合格率在70％左右。若采用钢锭成材，将导致生产成本大幅提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种连铸坯成材低压缩比高探伤质量要求的12Cr2Mo1VR钢板及生产工艺，所述方法对炼钢和轧钢工序进行控制，减少钢板内部探伤缺陷，提高探伤合格率。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种连铸坯成材低压缩比高探伤质量要求的12Cr2Mo1VR钢板，钢板的化学成分按质量百分比计为C：0.09～0.17％，Si：≤0.30％，Mn：0.30～0.60％，P：≤0.012％，S：≤0.010％，Cr：2.00～2.50％，Mo：0.80～1.20％，V:0.25～0.35％，Sb：≤0.003％，Sn：≤0.010％，As：≤0.010％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。

发明原理及化学元素作用机理为：

C：主要与其它元素形成碳化物，起到组织强化和析出强化的作用，可明显提高强度和硬度，但对钢的韧性、塑性和焊接性带来不利影响，同时考虑到本发明是特厚钢板需要保证一定的焊接性，因此在保证强度和硬度前提下，C不宜过高，故将C含量控制在0.09-0.17％。

Si：在炼钢过程中作为还原剂和脱氧剂，对钢板强度有一定的贡献，但不利于钢板韧性，过高的Si还会增加钢的回火脆化倾向，因此该元素含量控制在≤0.30％。

Mn：主要通过固溶强化提高钢板强度的作用，同时Mn是扩大奥氏体区元素，可降低奥氏体相变温度，提高奥氏体稳定性，可提高钢的韧性。但过高的Mn会导致MnS夹杂和偏析，形成严重带状组织，导致钢板各向异性严重从而降低钢板整体性能的均匀性。本发明将Mn控制在0.30～0.60％。

P：属于杂质元素，增加回火脆化和冷脆倾向，应尽量降低其含量。

S：属于杂质元素，增加热脆倾向，应尽量降低其含量。

Cr：可与Mo一起作用，提高钢的高温强度和韧性，同时具有好的抗氧化性能和抗腐蚀性能。Cr可使C曲线右移，提高钢板的淬透性，通过固溶强化提高钢板强度。但Cr含量过高会导致钢板的加工性能及焊接性能下降，所以本发明Cr的含量控制在2.00-2.50％。