600MPa级低裂纹敏感性水电压力钢管用钢板及其生产方法_2

文档序号:9246222阅读:来源:国知局
强化作用。
[0035] 本发明的Cr含量<0.06%,Cr可以提高钢的硬度、强度、屈服点和耐磨性,并对塑 性、韧性影响不大,铬含量过高会提高钢的电阻和导磁率,从而影响钢的焊接性能。
[0036] 本发明具有以下优点:
[0037] 第一,在转炉冶炼过程中采取双渣操作,出钢P含量不大于0. 007%,炉后进行硅 铝脱氧操作,氧含量控制15ppm以下,经过精炼处理后钢中0、N、H控制在120ppm以下;
[0038] 第二,本发明的C含量控制在0. 07~0. 09%,不额外添加Cr并控制Cr含量 <0.06%,且减少了合金的使用,这样不仅可以降低冶炼过程中低碳钢强吹氧造成对炉体 耐材的损失,也降低生产成本;
[0039] 第三,通过以上工艺而设计生产的30~100mm水电钢板各项力学指标均满足 GB/T19189-2011中07Mn系列钢的相关要求,屈服强度在490MPa以上,抗拉强度在610~ 730MPa,延伸率在20%以上,屈强比在0. 8%以上,-50°CKV2冲击功可达到150J以上,在板 厚1/2处-50°CKV2冲击功也可达到80J以上,抗层状撕裂性能可达到Z35级别。本发明钢 板具有较好的低温韧性和较好的焊接性能。
【附图说明】
[0040] 图1为本发明600MPa级低裂纹敏感性水电压力钢管用钢板的金相组织图。
【具体实施方式】
[0041] 下面结合附图对本发明予以详细描述:
[0042] 表1为本发明各实施例及对比例的取值列表;
[0043] 表2为本发明各实施例及对比例主要工艺参数列表;
[0044] 表3为本发明各实施例及对比例的力学性能检验结果列表;
[0045] 表4为本发明实施例中钢板的焊接性能列表。
[0046] 本发明各实施例按照以下步骤生产:
[0047]1)铁水预处理:脱去S;
[0048]2)转炉冶炼:将步骤1)中预处理后的铁水注入转炉冶炼,转炉冶炼终点C含量小 于 0? 03%;
[0049] 3)氩站软吹:吹氩时间为3~5min,吹氩气使钢水中合金均匀化;
[0050] 4)脱氧合金化:向步骤2)中加入硅铝合金脱氧合金化,脱氧合金化终点0含量小 于 15ppm;
[0051] 5)LF炉精炼:在LF炉中进行还原性深脱硫精炼,脱硫精炼终点S含量达到 0? 002% 以下;
[0052] 6)RH炉精炼:在RH炉中进行真空循环脱气精炼,脱气处理时间为15~25min,真 空度维持在50Pa~80Pa,向RH炉中加入钛铁,循环处理3~5min;
[0053] 7)氩封保护板坯连铸:控制钢中0、N、H含量在120ppm以下,采用全程氩封保护浇 注,连铸生产板坯,板坯低倍评级为一级;
[0054] 8)板还加热:加热速率为9~llmin/cm,均热时间为板还厚度X0. 15min/mm,板 坯目标加热温度为1160~1200°C;
[0055] 9)高压水除鳞:除鳞泵站供水压力为21. 5~24. 5MPa;
[0056] 10)两阶段控制轧制:
[0057] 控制第一阶段终轧温度为1050~1100°C,纵轧的每道次压下量不低于20mm,控轧 过程中的板坯待温厚度为成品厚度加30~40mm;
[0058] 控制第二阶段开轧温度为880~960°C,终轧温度为850~890°C,累计道次不少 于4次;
[0059] 11)ACC冷却:将步骤10)轧制后的钢板快速进入ACC冷却,开冷温度为790~ 840°C,冷却速度大于15°C/s,出ACC出口后钢板的温度小于400°C;
[0060] 12)离线进行热处理:首先对钢板在780~810°C进行加热保温,到温出炉后即可 进入淬火处理,淬火介质为水;
[0061] 13)回火:钢板经过淬火后的温度需在300~450°C条件下空冷至常温,空冷至常 温后再将钢板加热保温值600~650°C进行回火处理;
[0062] 14)精整并待用。
[0063] 表1为本发明各实施例及对比例的取值列表(wt% )。
[0065] 表2为本发明各实施例及对比例主要工艺参数列表。
[0066]
[0067] 表3为本发明各实施例及对比例的力学性能检验结果列表。
[0069] 表4为本发明实施例中钢板的焊接性能列表。
[0071] 从表3和表4可以看出,本发明水电钢的屈服强度、抗拉强度和延伸率均符合GB/T 19189-2011标准中07Mn系列钢板的指标要求,且具有良好的抗层状撕裂性能,Z向拉伸断 面收缩率可以达到Z35级别,韧脆转温度点远低于-60°C,板厚1/2处的-50°C纵向冲击功 仍高达100J以上,并且1/2厚度冲击均可满足GB/T19189-2011标准中07Mn系列中-50°C 钢板常规冲击功的要求;本发明钢板的屈强比(ReL/Rm)低于0.80%,具有极高的安全系 数,同时具有较好的焊接性能。从图1可以看出本发明钢板呈马氏体+贝氏体复合组织,贝 氏体马氏体复合组织可提高钢板强塑性和低温冲击韧性。
[0072] 上述实施例仅为最佳例举,而并非是对本发明的实施方式的限定。
【主权项】
1. 一种600MPa级低裂纹敏感性水电压力钢管用钢板,其特征在于:所述钢板化学 成分的重量百分数为:c :0. 070 ~0. 090 %、Si :0. 20 ~0. 40 %、Mn : 1. 40 ~1. 60 %、 P 彡 0? 012%、S 彡 0? 005%、Cu 彡 0? 06%、Ni :0? 15 ~0? 25%、Cr 彡 0? 06%、Mo :0? 10 ~ 0. 25%、V :0. 05 ~0. 06%、Nb :0. 015 ~0. 025%、Ti :0. 007 ~0. 020%、N 彡 0. 008%、Als : 0. 015~0. 040%、As < 0. 010%,其余为Fe及不可避免的夹杂,并满足焊接裂纹敏感性组 合Pcm彡0? 20 ;其中, 所述 Pcm = C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B。2. 根据权利要求1所述600MPa级低裂纹敏感性水电压力钢管用钢板,其特征在于: 所述钢板化学成分的重量百分数为:C :0. 08~0. 09%、Si :0. 20~0. 25%、Mn :1. 40~ L 50 %、P :0? 010 ~0? 012 %、S :0? 001 ~0? 003 %、Cu 彡 0? 06 %、Ni :0? 20 ~0? 25 %、 Cr 彡 0. 06%、Mo :0. 10 ~0. 16%、V :0. 05 ~0. 06%、Nb :0. 015 ~0. 020%、Ti :0. 007 ~ 0? 010%、N 彡 0? 008%、Als :0? 015 ~0? 025%、As 彡 0? 010%,其余为 Fe 及不可避免的夹 杂,并满足焊接裂纹敏感性组合Pcm < 0. 20。3. 根据权利要求1所述600MPa级低裂纹敏感性水电压力钢管用钢板,其特征在于: 所述钢板化学成分的重量百分数为:C :0. 090%、Si :0. 21%、Mn :1. 41%、P :0. 012%、S : 0. 001%, Cu :0. 05%, Ni :0. 24%, Cr :0. 06%, Mo :0. 12%, V :0. 057%, Nb :0. 015%, Ti : 0? 007%、N :0? 005%、Als :0? 019%、As :0? 007%,其余为 Fe 及不可避免的夹杂。4. 根据权利要求1所述600MPa级低裂纹敏感性水电压力钢管用钢板,其特征在于:所 述钢板的厚度为30~IOOmm05. -种权利要求1所述600MPa级低裂纹敏感性水电压力钢管用钢板的生产方法,其特 征在于:该方法包括如下步骤: 1) 铁水预处理:脱去S ; 2) 转炉冶炼:将步骤1)中预处理后的铁水注入转炉冶炼,转炉冶炼终点C含量小于 0. 03% ; 3) 氩站软吹:吹氩时间为3~5min,吹氩气使钢水中合金均匀化; 4) 脱氧合金化:向步骤2)中加入硅铝合金脱氧合金化,脱氧合金化终点0含量小于 15ppm ; 5. LF炉精炼:在LF炉中进行还原性深脱硫精炼,脱硫精炼终点S含量达到0. 002 %以 下; 6. RH炉精炼:在RH炉中进行真空循环脱气精炼,脱气处理时间为15~25min,真空度 维持在50Pa~80Pa,向RH炉中加入钛铁,循环处理3~5min ; 7) 氩封保护板坯连铸:控制钢中0、N、H含量在120ppm以下,采用全程氩封保护浇注, 连铸生产板坯,板坯低倍评级为一级; 8) 板还加热:加热速率为9~llmin/cm,均热时间为板还厚度X0. 15min/mm,板还目 标加热温度为1160~1200°C ; 9) 高压水除鳞:除鳞泵站供水压力为21. 5~24. 5MPa ; 10) 两阶段控制轧制: 控制第一阶段终轧温度为1050~1100°C,纵轧的每道次压下量不低于20mm,控轧过程 中的板坯待温厚度为成品厚度加30~40mm ; 控制第二阶段开轧温度为880~960°C,终轧温度为850~890°C,累计道次不少于4 次; 11. ACC冷却:将步骤10)轧制后的钢板快速进入ACC冷却,开冷温度为790~840°C, 冷却速度大于15°C /s,出ACC出口后钢板的温度小于400°C ; 12) 离线进行热处理:首先对钢板在780~810°C进行加热保温,到温出炉后即可进入 淬火处理,淬火介质为水; 13) 回火:钢板经过淬火后的温度需在300~450°C条件下空冷至常温,空冷至常温后 再将钢板加热保温值600~650°C进行回火处理; 14) 精整并待用。6.根据权利要求5所述600MPa级低裂纹敏感性水电压力钢管用钢板的生产方法,其特 征在于:乳制30~60mm钢板所选用的板还厚度应彡200mm,乳制60~80mm钢板所选用的 板还厚度应彡250mm,乳制80~IOOmm钢板所选用的板还厚度应彡300mm。
【专利摘要】本发明公开了一种600MPa级低裂纹敏感性水电压力钢管用钢板及其生产方法,该钢板化学成分的重量百分数为C:0.070~0.090%、Si:0.20~0.40%、Mn:1.40~1.60%、P≤0.012%、S≤0.005%、Cu≤0.06%、Ni:0.15~0.25%、Cr≤0.06%、Mo:0.10~0.25%、V:0.05~0.06%、Nb:0.015~0.025%、Ti:0.007~0.020%、N≤0.008%、Als:0.015~0.040%、As≤0.010%,其余为Fe及不可避免的夹杂;该钢板通过铁水预处理、转炉冶炼、氩站软吹、脱氧合金化、LF炉精炼、RH炉精炼、氩封保护板坯连铸、板坯加热、高压水除鳞、两阶段控制轧制、ACC冷却、离线亚温淬火和回火制得。本发明钢板通过成分、工艺设计提高钢板焊接性能、降低屈强比、提高使用安全性,具有良好焊接性能和低温韧性。
【IPC分类】C21D8/02, C22C38/16, C22C38/50, C22C38/58, C22C33/04, C22C38/14
【公开号】CN104962837
【申请号】CN201510329771
【发明人】李德发, 董汉雄, 卜勇, 王世森, 杨波, 梁宝珠, 易勋, 余宏伟, 李银华, 鲍海燕
【申请人】武汉钢铁(集团)公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月15日
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