[发明专利]大厚度SA738GrA钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力容器用钢板，尤其是一种大厚度SA738GrA钢板及其生产方法。

背景技术

随着石油天然气行业的不断发展，石化等行业对临氢压力容器用钢的性能的要求不断提高，对设备制造用钢板的性能要求也起来越苛刻，除通常对低温韧性的要求越来越高以外，伴随着设备的大型化，对设备的抗恶劣环境和极端环境的要求也越来越高。为满足石化装备制造行业对于高性能钢板的需求，需要开发出具有良好的抗氢腐蚀、抗回火脆化、抗蠕变脆化等性能的Cr-Mo钢种，以满足加氢反应器长期在高温、高压、临氢环境下工作的需求。大厚度中低温临氢压力容器用SA738GrA钢板的成功开发，在当前钢铁形势下，作为新型压力容器用钢，起到不可替代的重要作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高质量的大厚度SA738GrA钢板；本发明还提供了一种大厚度SA738GrA钢板的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明由以下重量百分比的成分组成：C 0.14～0.16%，Si 0.25～0.45%，Mn 1.35～1.45%，P≤0.020%，S≤0.010%，Cr 0.15～0.20%，Mo≤0.06%，Ti≤0.02%，Ni 0.20～0.30%，Cu≤0.05%，Al 0.020～0.050%，V≤0.07%，Nb≤0.04%，Nb+V≤0.07%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述钢板厚度为112mm。

本发明中：C含量为0.14～0.16%，C主要与其他元素形成碳化物，起组织强化和析出强化的作用，使钢板强度增加；Mn的含量在1.35～1.45%，主要起固溶强化、降低相变温度及提高钢板强度的作用；Ni的含量在0.20～0.30%，主要作用是增大奥氏体的过冷度，从而细化组织，取得强化效果，增加钢的耐大气腐蚀能力，同时提高低温冲击韧性和降低冷脆转变温度；Cr含量0.15～0.20%，Mo≤0.06%，可以显著提高钢的淬透性，同时能够提高回火稳定性；杂质元素P、S等含量下限不做限制，在工艺设备能力下尽可能降低，以达到钢质纯净、力学性能良好的目的。

本发明方法包括冶炼、浇铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序，所述冶炼工序出钢钢水成分的重量百分含量如上所述；

所述加热工序：均热炉加热最高加热温度1280℃，均热温度1240℃～1260℃；

所述轧制工序：采用两阶段轧制工艺；第一阶段开轧温度为1050℃～1100℃，此阶段单道次压下量为15%～25%，累计压下率为35％～50％；第二阶段轧制温度≤890℃，晾钢厚度为1.5倍钢板厚度，累计压下率为30％～55％，单道次压下率≥10%不少于3道次；

所述轧后冷却工序：钢板轧后水冷，返红温度690℃～710℃；然后下线堆垛冷却，钢板表面温度≥450℃，堆垛总时间≥72h；

热处理工序：淬火＋回火处理；淬火处理时，淬火温度910±10℃、保温时间PLC+20min，淬火后利用最大水量进行水冷加速冷却；回火处理时，回火温度640～650℃、保温时间3～4min/mm，回火后即可得到所述的大厚度SA738GrA钢板。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明在ASME标准中制定的SA738GrA 钢板标准的基础上进行了改进，优化了钢板中各元素组分及配比，使得SA738GrA钢板的厚度达到112mm，同时保证了钢板的各项力学性能均满足ASME标准中的要求。

本发明方法所生产的钢板交货状态为淬火+回火，满足ASME SA578/SA578M探伤标准中B级的要求；强度较高，屈服强度在310MPa以上，抗拉强度在515MPa～655MPa之间；-46℃冲击功大于27焦耳；钢板具有纯净度较高、成分均匀、内部致密的特点，力学性能完全满足标准要求，适合于制造离心压缩机等关键设备部件。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

本大厚度SA738GrA钢板采用下述步骤的生产方法生产而成：

（1）冶炼工序：

A、初炼：优先选择优质料在电炉进行冶炼，出钢时避免见渣；

B、精炼：将钢水装入LF炉精炼，调整各元素成分；精炼总时间≥60min，白渣保持时间≥30min，确保造渣良好；石灰用量≥15kg/t钢，以保证精炼效果；