[发明专利]一种130mm超厚09MnNiDR钢板及其生产方法

说明书

本发明公开了一种130mm超厚09MnNiDR钢板及其生产方法，钢板化学成分组成及质量百分含量为：C：0.06‑0.08%，Si：0.20‑0.40%，Mn：1.4‑1.55%，P≤0.012%，S≤0.005%，Ni：0.65‑0.75%，Nb：0.020～0.030%，Alt：0.02‑0.05%，其余为Fe和不可避免的杂质；生产方法包括冶炼、轧制、热处理工序。本发明通过合理的成分设计及正火＋回火热处理工艺，得到机械性能良好的钢板，钢板屈服强度≥260MPa，抗拉强度420‑550MPa，延伸率≥23%，‑70℃平均冲击功≥60J，钢板无塑性转变温度不高于‑70℃。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种130mm超厚09MnNiDR钢板及其生产方法。

背景技术

低温容器钢板的开发和推广，改变了我国低温设备用钢板长期依赖进口的局面，为大型低温设备国产化作出了积极的贡献。随着石油化工行业的迅猛发展，对钢板厚度1/2处冲击、较高温度长时间模焊、落锤试验、焊接性能等技术要求越来越多且越来越严格，对钢板的工艺和性能稳定性提出了越来越高的要求，生产难度也随之大幅提高。为此，迫切需要对钢板的化学成分、冶炼、轧制和热处理工艺进行深入的研究，以稳定钢板的组织和性能，从而更好地满足其使用要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种130mm超厚09MnNiDR钢板及其生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：

一种130mm超厚09MnNiDR钢板，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.06-0.08%，Si：0.20-0.40%，Mn：1.4-1.55 %，P≤0.012%，S≤0.005%，Ni：0.65-0.75 %，Nb：0.020～0.030%，Alt：0.02-0.05%，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明钢板的化学成分设计中，C含量为0.06-0.08%，C主要与其他元素形成碳化物，起析出强化的作用，使钢板强度增加，适当的C含量使钢板强度增加的同时，不会影响钢板塑性。Mn的含量在1.4-1.55 %，Mn主要起固溶强化和降低相变温度，提高钢板强度及韧性的作用；主要作用是增大奥氏体的过冷度，从而细化组织，取得强化效果；Ni起提高低温冲击韧性和降低冷脆转变温度的作用。Nb含量在0.020～0.030%起到细化晶粒，提高钢板强韧性的作用。杂质元素P、S等含量尽可能降低，以达到钢质相对纯净。

本发明所述钢板厚度为120～130mm。

本发明所述钢板机械性能：屈服强度≥260MPa，抗拉强度420～550MPa，延伸率≥23%，钢板-70℃平均冲击功≥60J，钢板无塑性转变温度不高于-70℃。

本发明还提供了上述130mm超厚09MnNiDR钢板的生产方法，包括冶炼、轧制、热处理工序；其中，所述热处理工序，采取正火+回火热处理工艺。

本发明所述冶炼工序，包括电炉冶炼、LF炉精炼和VD真空处理过程；电炉出钢加硅铁1.7-1.8kg/t、白灰2.6-2.7 kg/t、精炼渣0.8-0.9 kg/t、铝粒0.4-0.5 kg/t；LF炉加硅铁2.6-2.7kg/t、喂铝6-7m/t，白灰用量9-10 kg/t、精炼渣1.3-1.4 kg/t；VD抽真空，真空前喂铝至0.100%，一次抽成。

本发明所述冶炼工序，总精炼时间≥55min，有效精炼时间≥30min；VD真空处理时，真空度≤66Pa，真空保持时间≥20min，降低钢水的气体含量，保证钢坯的致密度。

本发明所述轧制工序，采用Ⅱ型轧制工艺，Ⅱ阶段开轧温度≤900℃，终轧温度≥800℃，开轧前4道次采用低速大压下的轧制方式，单道次压下量为20～30mm。

本发明所述热处理工序，正火温度900～920℃，加热时间2～2.5min/mm，钢板出炉水冷至常温。