[发明专利]一种超低温压力容器用调质高强度合金钢06Ni9DR钢板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力容器用钢板及其制备方法，尤其是涉及一种超低温压力容器用调质高强度合金钢06Ni9DR钢板及其制备方法。

背景技术

06Ni9DR钢俗称为9％Ni钢，Ni9钢、9Ni钢等，是含Ni为8.5-9.5％的超低温储罐和压力容器用调质高强度合金钢，是超低温设备和容器的重要结构材料，广泛用于制造或建造液氮和天然气(Liquefied Natural Gas：简称LNG)储罐。如液态天然气的LNG船和存储液态天然气的储罐就要用到大量的低温用钢06Ni9DR。它具有高的屈服强度和抗拉强度、良好的低温韧性和焊接性能等特点，国内使用的低温压力容器用钢因生产难度较大，大部分依赖进口。

申请号为CN201510407667.8的中国专利公开了一种-196℃低温条件下压力容器用低镍钢板及其生产方法，所述钢板的组分及重量百分比含量为：C≤0.04，Si≤0.05，Mn：1.60～2.50，P≤0.005，S≤0.003，Alt：0.015～0.050，Ni：6.00～8.00，Cu：0.35～0.50，Cr：0.55～1.00，N≤0.004；此外还含有Mo≤0.35、Nb≤0.05、Ti≤0.025、Ca≤0.005中的一种或者一种以上的组合，余量为Fe及不可避免的夹杂，但该专利Ni含量为6.00～8.00，因此制备的钢板没有充分的强度和韧性，作为超低温储罐和压力容器用钢各项性能不够好。申请号为201210276343.1的中国专利公开了一种低温高镍钢板及其制造方法，所涉及钢具有下列成分及质量百分比为C：0.03～0.05％，Si：0～0.35％，Mn：0.50～0.80％，Ni：11.0～13.0％，P≤0.005％，S≤0.005％，Al：0.01～0.05％，O≤0.0012％，N≤0.0035％，其余为Fe与不可避免的杂质。明显的，该专利制成的钢板的化学成分上Ni含量较高，同时未进行微合金化。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种超低温压力容器用调质高强度合金钢06Ni9DR钢板及其制备方法，解决了国内06Ni9DR钢板生产难度较大，大部分依赖进口的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种超低温压力容器用调质高强度合金钢06Ni9DR钢板，包括以下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：C：0.01-0.06、Si：0.10-0.20、Mn：0.50-0.80、P：≤0.008、S：≤0.002、Ni：8.5-9.5、Cu≤0.10、Mo≤0.10、V≤0.005、Cr≤0.25、Als≤0.025％、N≤0.012％，余量为Fe和不可避免的杂质。

进一步地，所述钢板包括以下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：C：0.02-0.04、Si：0.13-0.16、Mn：0.65-0.75、P：≤0.006、S：≤0.002、Ni：8.6-9.4、Cu≤0.08、Mo≤0.60、V≤0.003、Cr≤0.18、Als≤0.015％、N≤0.009％，余量为Fe和不可避免的杂质。

进一步地，所述钢板的碳当量[Ceq＝C+Mn/6+(Cr+V+Mo)/5+(Cu+Ni)/15]≤0.50％。

进一步地，所述钢板的厚度为12mm-50mm。

其制备方法，包括如下步骤：

(1)KR铁水预处理：用钢包承装铁水，到站铁水扒前渣，控制铁水中P、S含量，铁水经KR搅拌脱硫后铁水P≤0.1％，S≤0.004％，脱硫周期≤25min，脱硫温降≤20℃；脱S结束扒尽后渣，液面渣层厚度≤20mm；

(2)转炉冶炼：在150吨转炉中进行，冶炼配料按照废钢4.5-4.8t、Ni板13-14t、铁水149-151t、总配料165-170t来控制，所述铁水中S≤0.0030％、P≤0.080％，Si≤0.45、C≤0.04％、Mn≤0.7，铁水温度≥1270℃，铁水装入量按±1t来控制；所述废钢采用边角料；出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣锥挡渣，渣层厚度≤20mm，转炉出钢过程中全程吹氩；

(3)RH真空冶炼与扒渣：进RH真空处理工位真空冶炼，处理周期为20-30min，当钢水中氢含量小于2.0ppm时出工位，RH真空冶炼中钢包使用无碳覆盖剂，RH真空冶炼结束时钢水温度为1570-1580℃，RH真空冶炼结束后用扒渣机拔除钢水表面的浮渣；