一種大厚度Cr-Mo系12Cr2Mo1R容器鋼及其生產方法
2023-09-19 10:46:05 2
專利名稱：一種大厚度Cr-Mo系12Cr2Mo1R容器鋼及其生產方法
技術領域：
本發明涉及特厚鋼板生產技術領域，具體涉及到一種大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR 容器鋼及其生產方法。
背景技術：
12Cr2MolR用於石油化工、核電、汽輪機缸體、火電等高溫高壓、與氫或氫混合介質 接確的大型設備，現在各鋼鐵企業能夠生產特厚規格12Cr2MolR的廠家寥寥無幾，另外，國 內市場上120mm以上規格的12Cr2MolR鋼種，因廠家無法保證探傷、性能，市場供應量極少， 如果依賴進口，不僅價格貴，而且進貨周期長，無法保證工程的正常運行。加快結構調整，應 對國際金融危機帶來的不利影響推動產業升級，實現差異化戰略，增強企業競爭力具有十 分重要的作用。
發明內容
本發明的目的在於提供一種大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器鋼及其生產方法。一種大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器鋼，包含如下質量百分比的化學成分(單位， wt % ) :C :0. 10 0. 14、Si 0. 20 0. 50、Mn 0. 30 0. 60、P 彡 0. 018、S 彡 0. 010、Cr 2. 00 2. 50、Mo 0. 90-1. 10A1S ^ 0. 040、其它為 Fe 和殘留元素。上述大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器鋼，所述的鋼板厚度為120 150mm。為達到上述目的，在冶煉過程中，嚴格控制鋼中P (磷)、S (硫)、等有害元素，保證 鋼水的純淨度基本達到潔淨鋼水平。在後續軋制加熱過程中，提高終軋溫度，防止鋼板內部 應力過大導致裂紋，提高其塑性變形。鋼板軋制結束後進行堆垛緩冷，消除鋼板內部應力， 之後採用調質處理，能夠保證合金鋼12Cr2MolR鋼板板性能需求。上述大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器鋼的生產方法，包括以下主要工藝a.冶煉工藝在容器鋼標準成分基礎上，縮小其內控範圍，嚴格控制鋼中P(磷)、 S (硫)、等有害元素，保證30t鋼水的純淨度基本達到潔淨鋼水平，經轉爐冶煉，送入LF精 煉爐精煉，並餵Al線400m，大包溫度彡1600°C時吊包VD爐真空處理，真空前加入SiCa塊 80 120Kg，真空度不大於0. 5乇，真空保持時間》20分鐘時破壞真空，解決了鋼水單靠Al 線脫氧、鋼中非金屬夾雜物含量較高的現象，保證了鋼製的純淨度；b.澆鑄工藝保真空破壞後溫度在1545 1549 °C，然後採用33t扁錠模進行澆 鑄，保證大厚度、大單重鋼板有足夠的壓下量和成材原料；C.加熱為避免鋼錠表面出現炸裂，鋼錠實現溫送、溫清、溫裝，裝鋼前晾爐30分 鍾以上，燜鋼2. 5小時，為保證合金元素充分固溶、r晶粒細小，採用低速燒鋼，1000°C以下 升溫速度彡1200C /h，最高加熱溫度1270°C ；d.、控軋工藝採用兩階段控軋工藝，第一階段為奧氏體再結晶階段，約在950 1150°C之間，此階段大多數道次壓下量為8 25%，累計壓下率>70%，使奧氏體發生完全 再結晶，以細化奧氏體晶粒；第二階段為奧氏體非再結晶階段，開軋溫度為< 920°C，終軋溫度為 50% ；e.控冷工藝經軋制後的鋼板在ACC快速冷卻裝置進行在線冷卻，返紅溫度為 650 700°C ；鋼板下線後堆垛緩冷48小時，防止鋼板內應力來不及釋放而形成內裂紋；f.、熱處理工藝對鋼板進行調質處理，淬火火溫度為910士 10°C，時間按2. Omin/ mm進行保溫，淬火後立即裝爐650士 10°C進行回火，時間按4. 5min/mm進行保溫，出爐空冷。本發明在優質鐵水、KR鐵水預處理、100噸頂底復吹轉爐、吹氬處理、LF爐精煉、模 鑄澆注、步進式加熱爐、3800m軋機、ACC層流冷卻、11輥熱矯直機、堆冷、調質、精整、外檢、 探傷、入庫的工藝順序下，本發明的有益效果在於通過調質處理，保證其各項性能指標， 滿足用戶理想需求。不添加Nb、V、Ti等細化晶粒元素，保持馬氏體位向的索氏體鋼，是通 過低碳當量成分設計及控軋控冷+調質生產工藝，生產出大厚度容器用鋼120-150mm厚 12Cr2MolR鋼板，具有良好的塑韌性能和高溫拉伸性能；本發明具有以下優點(1)本發明 的鋼質更純淨，P彡0.015%, S ^ 0. 003%； (2)不添加Nb、V、Ti等細化晶粒元素；(3)高溫 性能良好；(4)鋼板的厚度達到120-150mm。
具體實施例方式本發明採用轉爐冶煉模鑄澆注，3800m寬厚板軋機軋制的方法生產用鋼。其整體的 工藝流程為優質鐵水、KR鐵水預處理、100噸頂底復吹轉爐、吹氬處理、LF爐精煉、模鑄澆 注、步進式加熱爐、3800m軋機、ACC層流冷卻、11輥熱矯直機、堆冷、調質、精整、外檢、探傷、 入庫。實施例一一種大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器鋼，包含如下質量百分比的化學成 分(單位，wt% ) :C :0. 11、Si :0. 45、Mn :0. 35、P :0. 017、S :0. 004、Cr :2. 00、Mo 1. 10A1S 0. 040、其它為！^和殘留元素；實施例二一種大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器鋼，包含如下質量百分比的化學成分(單位， wt % ) :C :0. 14、Si :0. 25、Mn :0. 55、P :0. 010、S :0. 010、Cr :2. 50、Mo 0. 90、AlS :0. 020、其 它為Fe和殘留元素；實施例三一種大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器鋼，包含如下質量百分比的化學成分(單位， wt % ) :C :0. 12、Si :0. 35、Mn :0. 45、P :0. 013、S :0. 007、Cr :2. 20、Mo 1. 00、AlS :0. 030、其
它為Fe和殘留元素；上述大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器鋼，所述的鋼板厚度為120 150mm。為達到上述目的，在冶煉過程中，嚴格控制鋼中P (磷)、S (硫)、等有害元素，保證 鋼水的純淨度基本達到潔淨鋼水平。在後續軋制加熱過程中，提高終軋溫度，防止鋼板內部 應力過大導致裂紋，提高其塑性變形。鋼板軋制結束後進行堆垛緩冷，消除鋼板內部應力， 之後採用調質處理，能夠保證合金鋼12Cr2MolR鋼板極性能需求。上述大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器鋼的生產方法，包括以下主要工藝a.冶煉工藝在容器鋼標準成分基礎上，縮小其內控範圍，嚴格控制鋼中P(磷)、S (硫)、等有害元素，保證30t鋼水的純淨度基本達到潔淨鋼水平，經轉爐冶煉，送入LF精 煉爐精煉，並餵Al線400m，大包溫度彡1600°C時吊包VD爐真空處理，真空前加入SiCa塊 80 120Kg，真空度不大於0.5乇，真空保持時間> 20分鐘時破壞真空，解決了鋼水單靠 Al線脫氧、鋼中非金屬夾雜物含量較高的現象，保證了鋼製的純淨度；b.澆鑄工藝保真空 破壞後溫度在1545 1549°C，然後採用33t扁錠模進行澆鑄，保證大厚度、大單重鋼板有 足夠的壓下量和成材原料；c.加熱為避免鋼錠表面出現炸裂，鋼錠實現溫送、溫清、溫裝， 裝鋼前晾爐30分鐘以上，燜鋼2. 5小時，為保證合金元素充分固溶、r晶粒細小，採用低速 燒鋼，1000°C以下升溫速度 70%，使奧氏體發生完全再結晶，以細化奧氏體晶粒；第二階段 為奧氏體非再結晶階段，開軋溫度為< 920°C，終軋溫度為 50% ；e.控冷工藝經軋制後的鋼板在ACC快速冷卻裝置進行在 線冷卻，返紅溫度為650 700°C ；鋼板下線後堆垛緩冷48小時，防止鋼板內應力來不及釋 放而形成內裂紋；f.、熱處理工藝對鋼板進行調質處理，淬火火溫度為910士 10°C，時間按 2. Omin/mm進行保溫，淬火後立即裝爐650士 10°C進行回火，時間按4. 5min/mm進行保溫，出 爐空冷。結果分析機械力學性能分析成份及機械力學性能按GB/T3077-1999執行，具體見表1。表1常規力學性能
權利要求
1.一種大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器鋼，其特徵在於包含如下質量百分比的化學 成分(單位，wt% ) :C :0. 10 0. 14、Si 0. 20 0. 50、Mn 0. 30 0. 60、P 彡 0. 018、S (0. 010、Cr 2. 00 2. 50、Mo 0. 90-1. 10A1S ^ 0. 040、其它為 Fe 和殘留元素。
2.如權利要求1所述的上述大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器鋼，其特徵在於所述的 鋼板厚度為120 150mm。
3.如權利要求1所述的大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器鋼的生產方法，其特徵在於 包括以下主要工藝a.冶煉工藝在容器鋼標準成分基礎上，縮小其內控範圍，嚴格控制鋼中P(磷)、 S (硫)、等有害元素，保證30t鋼水的純淨度基本達到潔淨鋼水平，經轉爐冶煉，送入LF精 煉爐精煉，並餵Al線400m，大包溫度彡1600°C時吊包VD爐真空處理，真空前加入SiCa塊 80 120Kg，真空度不大於0. 5乇，真空保持時間》20分鐘時破壞真空，解決了鋼水單靠Al 線脫氧、鋼中非金屬夾雜物含量較高的現象，保證了鋼製的純淨度；b.澆鑄工藝保真空破壞後溫度在1545 1549°C，然後採用33t扁錠模進行澆鑄，保 證大厚度、大單重鋼板有足夠的壓下量和成材原料；c.加熱為避免鋼錠表面出現炸裂，鋼錠實現溫送、溫清、溫裝，裝鋼前晾爐30分鐘以 上，燜鋼2. 5小時，為保證合金元素充分固溶、r晶粒細小，採用低速燒鋼，1000°C以下升溫 速度彡1200C /h，最高加熱溫度1270°C ；d.、控軋工藝採用兩階段控軋工藝，第一階段為奧氏體再結晶階段，約在950 1150°C之間，此階段大多數道次壓下量為8 25%，累計壓下率>70%，使奧氏體發生完全 再結晶，以細化奧氏體晶粒；第二階段為奧氏體非再結晶階段，開軋溫度為彡920°C，終軋 溫度為 50% ；e.控冷工藝經軋制後的鋼板在ACC快速冷卻裝置進行在線冷卻，返紅溫度為650 7000C ；鋼板下線後堆垛緩冷48小時，防止鋼板內應力來不及釋放而形成內裂紋；f.、熱處理工藝對鋼板進行調質處理，淬火火溫度為910士10°C，時間按2. Omin/mm進 行保溫，淬火後立即裝爐650士 10°C進行回火，時間按4. 5min/mm進行保溫，出爐空冷。
全文摘要
本發明公開了一種大厚度Cr-Mo系12Cr2Mo1R容器鋼及其生產方法，該方法在優質鐵水、KR鐵水預處理、100噸頂底復吹轉爐、吹氬處理、LF爐精煉、模鑄澆注、步進式加熱爐、3800m軋機、ACC層流冷卻、11輥熱矯直機、堆冷、調質、精整、外檢、探傷、入庫的工藝順序下，通過調質處理，保證其各項性能指標，滿足用戶理想需求。不添加Nb、V、Ti等細化晶粒元素，保持馬氏體位向的索氏體鋼，是通過低碳當量成分設計及控軋控冷+調質生產工藝，生產出大厚度容器用鋼120-150mm厚12Cr2Mo1R鋼板，具有良好的塑韌性能和高溫拉伸性能。
文檔編號B21B37/74GK102080187SQ20101059826
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月21日 優先權日2010年12月21日
發明者劉慶波, 崔冠軍, 龐百鳴, 張兵, 張立新, 朱書成, 朱成傑, 許少普, 郭豔芳, 陳平, 雷文慧 申請人:南陽漢冶特鋼有限公司