[发明专利]大厚度保高温抗拉强度钢板SA299GrB及其制备方法

说明书

本发明涉及一种大厚度保高温抗拉强度钢板SA299GrB，厚度可达185mm，化学成分在ASME SA299/299M标准并结合ASME SA20/20M标准的基础上作进一步改进，按质量百分比计为C0.23～0.26%，Si0.15～0.40%，Mn1.40～1.50%，P≤0.008%，S≤0.003%，Ni0.20～0.30%，Cr0.20～0.30%，Mo≤0.06%，Cu0.20～0.30%，V≤0.001%，Nb≤0.020%，Sb≤0.003%，Sn≤0.010%，As≤0.012%，H≤0.0002%，O≤0.0020%，N≤0.0120%，Alt0.020～0.050%，余量为Fe及不可避免的杂质元素。本申请不额外添加Mo，化学成分结合工艺的创新设计，获得了一种大厚度保高温高强度的钢板。

技术领域

本发明属于特种钢板制造领域，具体涉及一种厚度185mm保高温抗拉强度钢板及其制造方法，用于锅炉筒体、封头的制备。

背景技术

SA299GrB钢板被广泛用于制造锅炉筒体、封头设备。目前我国经济高速发展，电力需求旺盛，对此，锅炉用钢板的需求量较大。这种钢板需要在高温、高压环境中服役，工作条件恶劣，因此要求具有较高的强度，尤其是高温抗拉强度以及与之匹配的良好的韧性。

文献1（《电焊机》：2010年，40卷第二期，国产SA299特厚板性能试验研究）涉及到一种国产SA299钢板，厚度178mm，虽然厚度较大，但该钢种370℃高温拉伸不能满足ASME要求；文献2（《宽厚板》：2013年，19卷第一期，舞钢SA299GrA大厚度锅炉汽包用钢板的研制开发）研发了一种SA299GrA钢板，厚度165mm，但钢中Mo元素含量较高，Mo会导致焊缝热影响区发生石墨化倾向，恶化性能。

目前，根据文献资料记载，此类钢种主要存在如下技术难题：

1）ASME SA299/SA299M标准对该类钢板性能强制性要求部分仅为常温拉伸性能，产品性能指标不高，并不能很好的满足实际要求；

2）目前国产180mm以上厚度规格的该种钢板SA299GrB尚未见文献报道，180mm以上规格SA299GrB钢板现在成为大型锅炉等装备制造业发展的限制性环节；

3）目前文献及实物钢板的高温（350℃-375℃）抗拉强度，尤其是心部1/2处高温抗拉强度较低；

4）该钢板，尤其是厚度大于100mm的钢板，化学成分设计中往往额外添加一定的Mo含量。

锅炉用钢板是锅炉制造的核心材料，其厚度直接限制了锅炉装备大型化发展的趋势；钢板长时间在高温下使用，较低的高温抗拉强度或不稳定的高温抗拉强度，存在一定的安全隐患，且给锅炉产品设计人员带来诸多制约；锅炉在长期高温使用过程中，Mo钢在高温高压条件下，焊缝热影响区容易发生石墨化倾向，恶化设备安全性。

发明内容

本发明基于SA299GrB钢板使用的特殊性，开发了一种大厚度钢板，公称厚度可达185mm；其常温抗拉强度为550-690MPa；A50延伸率≥19%；0℃横向冲击功≥41J；参考《ASME锅炉及压力容器规范国际性规范》中SA299钢种375℃高温抗拉强度要求517MPa，并在此基础上提高20MPa，即375℃高温抗拉强度≥537MPa；钢板厚度方向Z向性能≥25%；钢中不另外添加Mo元素，采用Cu等元素进行合金化，保证钢板强度等性能。