具有优异的高温PWHT抗力的压力容器钢板及其制造方法与流程

本公开内容涉及具有优异的高温pwht抗力的压力容器钢板及其制造方法，并且更特别地，涉及即使在750℃至850℃的高温下进行pwht时也具有优异的抗拉强度和低温冲击韧性的压力容器钢板及其制造方法。

背景技术：

1、当焊接钢板时，发生局部热膨胀和收缩，并且因此在钢板内部形成残余应力。由于残余应力可能是后期变形的原因和当基材部分断裂时裂纹生长的原因，因此需要从本质上进行用于去除残余应力的过程以稳定焊接结构的尺寸和防止变形。

2、可以进行焊后热处理(post weld heat treatment，pwht)以去除钢板内部的残余应力。然而，pwht的问题在于，在长时间的热处理过程期间，由于钢板内晶界的软化和生长以及碳化物的粗化，因此机械特性降低。特别地，当pwht为700℃或更高时，存在的问题是，机械特性的劣化被进一步加强。

3、作为用于防止在pwht之后机械特性劣化的措施，专利文献1公开了中高温钢板，所述钢板包含以下中的至少一者：0.05重量％至0.25重量％的c、0.1重量％至1.0重量％的mn、0.1重量％至0.8重量％的si、1重量％至3重量％的cr、0.05重量％至0.3重量％的cu、0.5重量％至1.5重量％的mo、0.05重量％至0.5重量％的ni、0.005重量％至0.1重量％的al、0.005重量％至0.10重量％的ir、以及0.005重量％至0.10重量％的rh中的至少一者，剩余部分的fe和不可避免的杂质。然而，存在的问题是，中高温钢板难以在pwht为700℃的状况下应用。难以在下面的其他专利文献中发现适用于这种情况的技术。

4、因此，伴随着钢材的变厚和苛刻的焊接条件，需要用于制造即使在高温pwht之后也具有优异的机械特性的钢板的技术。

5、[相关技术文献]

6、(专利文献0001)韩国专利特许公开第10-2020-0064581号

7、(专利文献0002)日本专利特许公开第2015-018868号

技术实现思路

1、技术问题

2、本公开内容提供了具有优异的高温焊后热处理(pwht)抗力的压力容器钢板及其制造方法，其中即使在高温下的焊后热处理(pwht)过程之后，机械特性也不降低。

3、技术方案

4、在本公开内容的一个方面中，具有优异的高温pwht抗力的压力容器钢板包含：0.10重量％至0.16重量％的c；0.20重量％至0.35重量％的si；0.4重量％至0.6重量％的mn；7.5重量％至8.5重量％的cr；0.7重量％至1.0重量％的mo；0.005重量％至0.05重量％的al；0.015重量％或更少的p；0.002重量％或更少的s；0.001重量％至0.025重量％的nb；和0.25重量％至0.35重量％的v，以及剩余部分的fe和不可避免的杂质。

5、钢板的组织可以包含回火马氏体和回火贝氏体的混合组织。

6、回火马氏体可以具有50％至80％的面积分数，并且剩余部分可以为回火贝氏体。

7、即使在750℃至850℃下进行pwht 10小时至50小时之后，钢板也可以具有650mpa或更大的抗拉强度。

8、钢板可以具有100j或更大的夏氏冲击能(cvn@-30℃)值。

9、在本公开内容的另一个方面中，用于制造具有优异的高温pwht抗力的压力容器钢板的方法包括：将板坯在1070℃至1250℃下再加热，所述板坯包含：0.10重量％至0.16重量％的c；0.20重量％至0.35重量％的si；0.4重量％至0.6重量％的mn；7.5重量％至8.5重量％的cr；0.7重量％至1.0重量％的mo；0.005重量％至0.05重量％的al；0重量％至0015重量％的p；0.002重量％或更少的s；0.001重量％至0.025重量％的nb；和0.25重量％至0.35重量％的v，以及剩余部分的fe和不可避免的杂质；以每轧制道次2.5％至35％的压下率对经再加热的板坯进行热轧；进行一次热处理以将热轧钢板保持在1020℃至1070℃；使经一次热处理的钢板以1℃/秒至30℃/秒冷却；以及进行二次热处理以将经冷却的钢板保持在820℃至845℃。

10、一次热处理时间t1可以由以下关系表达式1限定。

11、[关系表达式1]

12、1.3×t+10≤t1≤1.3×t+30

13、(在以上关系表达式1中，t1表示进行一次热处理的时间(分钟)，以及t表示热轧钢板的厚度)。

14、二次热处理时间t2可以由以下关系表达式2限定。

15、[关系表达式2]

16、1.6×t+10≤t2≤1.6×t+30

17、(在以上关系表达式2中，t2表示进行二次热处理的时间(分钟)，以及t表示热轧钢板的厚度)。

18、在二次热处理过程之后，所述方法还可以包括在750℃至850℃下进行pwht过程10小时至50小时。

19、有益效果

20、如上所述，根据本公开内容中的具有以上构成的示例性实施方案，可以提供具有优异的高温pwht抗力的压力容器钢板及其制造方法，其中即使在750℃至850℃下进行pwht过程持续长时间时，机械特性也得到保持。

技术特征：

1.一种具有优异的高温pwht抗力的压力容器钢板，所述钢板包含：0.10重量％至0.16重量％的c；0.20重量％至0.35重量％的si；0.4重量％至0.6重量％的mn；7.5重量％至8.5重量％的cr；0.7重量％至1.0重量％的mo；0.005重量％至0.05重量％的al；0.015重量％或更少的p；0.002重量％或更少的s；0.001重量％至0.025重量％的nb；和0.25重量％至0.35重量％的v，以及剩余部分的fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的具有优异的高温pwht抗力的压力容器钢板，其中所述钢板的组织包含回火马氏体和回火贝氏体的混合组织。

3.根据权利要求2所述的具有优异的高温pwht抗力的压力容器钢板，其中所述回火马氏体具有50％至80％的面积分数，并且剩余部分为回火贝氏体。

4.根据权利要求1所述的具有优异的高温pwht抗力的压力容器钢板，其中所述钢板即使在750℃至850℃下进行pwht 10小时至50小时之后也具有650mpa或更大的抗拉强度。

5.根据权利要求4所述的具有优异的高温pwht抗力的压力容器钢板，其中所述钢板具有100j或更大的夏氏冲击能(cvn@-30℃)值。

6.一种用于制造具有优异的高温pwht抗力的压力容器钢板的方法，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其中一次热处理时间t1由以下关系表达式1限定，

8.根据权利要求6所述的方法，其中二次热处理时间t2由以下关系表达式2限定，

9.根据权利要求6所述的方法，还包括在所述二次热处理过程之后，在750℃至850℃下进行pwht过程10小时至50小时。

技术总结
本发明涉及具有优异的高温PWHT抗力的压力容器钢板，所述钢板包含：0.10重量％至0.16重量％的C；0.20重量％至0.35重量％的Si；0.4重量％至0.6重量％的Mn；7.5重量％至8.5重量％的Cr；0.7重量％至1.0重量％的Mo；0.005重量％至0.05重量％的Al；0.015重量％或更少的P；0.002重量％或更少的S；0.001重量％至0.025重量％的Nb；和0.25重量％至0.35重量％的V，以及剩余部分为Fe和不可避免的杂质。

技术研发人员：洪淳泽
受保护的技术使用者：浦项股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15