一种高韧性15CRMOR压力容器用钢板.pdf

1、10申请公布号CN102796957A43申请公布日20121128CN102796957ACN102796957A21申请号201210316263422申请日20120831C22C38/22200601C22C33/04200601C21D8/0220060171申请人济钢集团有限公司地址250101山东省济南市历城区工业北路21号72发明人孙卫华邵正伟成小龙孙风晓刘晓东刘金泉郑淑胜朱延山74专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司37205代理人徐槐54发明名称一种高韧性15CRMOR压力容器用钢板57摘要本发明涉及铬钼系耐热压力容器用钢制造领域，具体是指一种高韧性15CRMOR压力容器

2、用钢板，由如下质量百分比的组分制备而成C014018，SI015040，MN045070，P0020，S0005，CR090110，MO045060，其他为FE和不可避免的杂质。本发明具有以下优点（1）15CRMOR冲击韧性高，低温冲击性能达到40横向冲击80J,远高于国标规定。（2）本发明的钢质纯净，S等有害元素含量低；（3）不添加NB、V、TI等细化晶粒元素，大大节约了成本；（4）在满足低温韧性的要求下，常规性能及高温拉伸性能良好。51INTCL权利要求书1页说明书4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页1/1页21一种高韧性15CRMOR压力容器用钢板

3、，其特征在于由如下质量百分比的组分制备而成C014018，SI015040，MN045070，P0020，S0005，CR090110，MO045060，其他为FE和不可避免的杂质。2根据权利要求1所述的一种高韧性15CRMOR压力容器用钢板，其特征在于所述钢板厚度为1080MM。3根据权利要求2所述的一种高韧性15CRMOR压力容器用钢板，其特征在于所述钢板厚度为2060MM。4根据权利要求1所述的高韧性15CRMOR压力容器用钢板，其特征在于所述的高韧性15CRMOR压力容器用钢板，其在40时横向冲击80J。5根据权利要求1所述的一种高韧性15CRMOR压力容器用钢板的制备方法，其具体步骤

4、为冶炼原料经过铁水KR预处理脱硫，使硫的质量分数降低到0003以下，经过120T顶底复吹转炉冶炼，钢包吹氩后再送入LF精炼炉精炼，进行成分微调、再脱硫使硫的质量分数0005，以及控温到16001650，然后在VD炉中进行真空脱气处理，降低氧气、氮气和氢气含量，使O30PPM、N40PPM,H2PPM，并进一步均匀成分，保真空时间不低于15分钟，处理结束后利用喂线机以180210M/MIN速度快速喂入钙铁线2M/T，喂线后对钢水进行软吹氩弱搅拌，软吹氩时间不低于10分钟，氩气流80150L/MIN；处理后的钢水熔炼成分保证P0020，S0005；浇铸VD炉破真空后上270MM2100MM断面板坯

5、连铸机浇注，浇注过程中铸机采用扇形段电磁搅拌以及铸坯轻压下工艺，连铸坯下线后堆垛缓冷时间不低于48小时；加热铸坯在炉加热时间系数0911MIN/MM；钢坯的出炉温度11401200；轧制在轧制过程中，轧制采用粗、精轧分阶段轧制，粗轧机开轧温度1100，采用低速大压下轧制工艺，保证10，50MM规格的中间坯厚度不小于成品厚度的25倍，（50,80MM规格的中间坯厚度不小于成品厚度的2倍，厚度12MM以下的钢板精轧不控温，12MM以上钢板精轧开轧温度按900980控制，终轧温度按840920控制，钢板轧制后空冷；热处理正火处理温度为890930，炉内时间1418MIN/MM且最低不低于30MIN；

6、回火处理温度600700，炉内时间2030MIN/MM且最低不低于60MIN，钢板出炉后空冷至室温，此时钢板厚度为1080MM。权利要求书CN102796957A1/4页3一种高韧性15CRMOR压力容器用钢板技术领域0001本发明涉及铬钼系耐热压力容器用钢制造领域，具体是指一种高韧性15CRMOR压力容器用钢板。0002背景技术000315CRMOR钢是石油化工设备常用的一个中温压力容器用钢种，由于在较高的温度和压力下工作，其服役条件恶劣，因此要求材料要具有较高的热强性、良好的韧塑性、耐腐蚀性和焊接性能。0004虽然15CRMOR耐热钢压力容器大多数是在高温下工作，但当压力容器和管道制造完工

7、后将在常温下甚至可能在极端气候下进行设计压力125倍压力的水压试验，且在安装检修完后，还要经历水压试验及冷启动过程，因此，该钢种在保证其基本性能的基础上还要具有一定的抗脆断性。另外，该钢种制造的容器长期在高温下运行，停车时无可靠的防止降温过快的措施，造成热疲劳和温差应力大，所以在设计该钢种时也要考虑其韧性储备，使其抗变形及温度变化的能力增强。常规的15CRMOR容器钢按照GB7132008中规定，冲击韧性要求达到20横向冲击31J即可，远不能满足某些用户的特殊要求，使该钢种的应用受到了一定的限制。发明内容0005本发明的目的在于提供一种高韧性15CRMOR压力容器用钢板。0006本发明是通过以

8、下技术方案实现的一种高韧性15CRMOR压力容器用钢板，由如下质量百分比的组分制备而成C014018，SI015040，MN045070，P0020，S0005，CR090110，MO045060，其他为FE和不可避免的杂质。0007上述钢板厚度为1080MM，优化的钢板厚度为2060MM。0008上述的高韧性15CRMOR压力容器用钢板，其在40时横向冲击80J。0009上述的一种高韧性15CRMOR压力容器用钢板的制备方法，其具体步骤为1）冶炼原料经过铁水KR预处理脱硫，使硫的质量分数降低到0003以下，经过120T顶底复吹转炉冶炼，钢包吹氩后再送入LF精炼炉精炼，进行成分微调、再脱硫使硫

9、的质量分数0005，以及控温到16001650，然后在VD炉中进行真空脱气处理，降低氧气、氮气和氢气含量，使O30PPM、N40PPM,H2PPM，并进一步均匀成分，保真空时间不低于15分钟，处理结束后利用喂线机以180210M/MIN速度快速喂入钙铁线2M/T，喂线后对钢水进行软吹氩弱搅拌，软吹氩时间不低于10分钟，氩气流80150L/MIN；处理后的钢水熔炼成分保证P0020，S0005。00102）浇铸VD炉破真空后上270MM2100MM断面板坯连铸机浇注，浇注过程中铸机采用扇形段电磁搅拌以及铸坯轻压下工艺，连铸坯下线后堆垛缓冷时间不低于48小时；说明书CN102796957A2/4页

10、43）加热铸坯在炉加热时间系数0911MIN/MM；钢坯的出炉温度11401200；4）轧制在轧制过程中，轧制采用粗、精轧分阶段轧制，粗轧机开轧温度1100，采用低速大压下轧制工艺，保证10，50MM规格的中间坯厚度不小于成品厚度的25倍，（50,80MM规格的中间坯厚度不小于成品厚度的2倍，厚度12MM以下的钢板精轧不控温，12MM以上钢板精轧开轧温度按900980控制，终轧温度按840920控制，钢板轧制后空冷；5）热处理正火处理温度为890930，炉内时间1418MIN/MM且最低不低于30MIN；回火处理温度600700，炉内时间2030MIN/MM且最低不低于60MIN，钢板出炉后空

11、冷至室温，此时钢板厚度为1080MM。0011本发明的高韧性15CRMOR压力容器用钢板，通过纯净钢质、优化控温轧制及热处理工艺，得到理想的珠光体铁素体组织，其晶粒均匀细小，在常温拉伸、高温拉伸性能符合标准GB7132008的基础上，大大提高了其冲击韧性，40横向冲击功80J，冲击试验温度低于国标规定的20达60，且冲击功最高可达137J，能达到国标规定值的34倍，满足了用户在特殊环境下的加工制造及使用方面的韧性储备要求。0012本发明具有以下优点（1）15CRMOR冲击韧性高，低温冲击性能达到40横向冲击80J,远高于国标规定。（2）本发明的钢质纯净，S等有害元素含量低；（3）不添加NB、V

12、、TI等细化晶粒元素，大大节约了成本；（4）在满足低温韧性的要求下，常规性能及高温拉伸性能良好；具体实施方式0013通过以下具体实施例来进一步说明本发明实施例一本实施例的高韧性15CRMOR压力容器用钢板是由以下质量百分比的组分制备而成C018，SI023，MN055，P0016，S0002，CR103，MO046，余量为FE和不可避免的杂质本实施例的高韧性15CRMOR压力容器用钢板的生产制备方法如下1）冶炼原料铁水KR预处理后，经过顶底复吹转炉冶炼，钢包吹氩后再送入LF精炼炉精炼，然后在VD炉中进行真空处理，保真空时间17分钟，处理结束后喂入钙铁线2M/T，喂线后软吹氩10分钟；2）浇铸V

13、D炉破真空后上连铸机浇注，浇注过程中铸机采用扇形段电磁搅拌以及铸坯轻压下工艺，连铸坯下线后堆垛缓冷48小时；3）加热铸坯在炉时间4小时，出炉温度1150；4）轧制采用粗、精轧分阶段轧制，轧制中间坯厚度为100MM，精轧开轧温度940，轧制成品钢板规格为36MM；5）热处理正火处理温度为910，炉内时间55MIN；回火温度650，炉内时间90MIN，钢板出炉后空冷。0014实施例二本实施例的高韧性15CRMOR压力容器用钢板是由以下质量百分比的组分制备而成C017，SI025，MN055，P0012，S0002，CR103，MO047，余量为FE和不可说明书CN102796957A3/4页5避免

14、的杂质。0015本实施例的高韧性15CRMOR压力容器用钢板的生产制备方法同实施例一，区别在于VD炉保真空时间为15分钟，铸坯在炉中加热时间为45小时，出炉温度1180。0016实施例三本实施例的高韧性15CRMOR压力容器用钢板是由以下质量百分比的组分制备而成C017，SI027，MN055，P0017，S0001，CR094，MO046，余量为FE和不可避免的杂质。0017本实施例的高韧性15CRMOR压力容器用钢板的生产制备方法同实施例一，区别在于VD炉保真空时间为15分钟，连铸坯在加热炉加热时间为45小时，出炉温度1180，精轧机开轧温度为950，轧制成品钢板规格为40MM，正火处理温

15、度为920，炉内时间为60分钟，回火处理温度为660，炉内时间为100分钟。0018实施例四本实施例的高韧性15CRMOR压力容器用钢板是由以下质量百分比的组分制备而成C016，SI025，MN053，P0014，S0001，CR093，MO046，余量为FE和不可避免的杂质。0019本实施例的高韧性15CRMOR压力容器用钢板的生产制备方法同实施例一，区别在于VD炉保真空时间为15分钟，连铸坯在加热炉加热时间为45小时，出炉温度1180，轧制中间坯厚度为130MM，精轧机开轧温度为950，轧制成品钢板规格为56MM，正火处理温度为920，炉内时间为85分钟，回火处理温度为660，炉内时间为140分钟。对以上实施例一至四中制备的15CRMOR压力容器用钢板进行力学性能测试，如表1、2、3所示。说明书CN102796957A4/4页6说明书CN102796957A