[发明专利]-70℃正火高强度低屈强比压力容器钢及其制造方法

说明书

本发明提供了一种‑70℃正火高强度低屈强比压力容器钢，它的化学成分按质量百分数计为：C：0.10～0.20，Si≤0.10，Mn：1.00～2.00，P≤0.010，S≤0.002，Alt：0.005～0.050，Cu≤0.50，Cr≤0.50，Mo≤0.50，Nb：0.01～0.05，V：0.02～0.06，Ni：0.50～1.00，N≤0.004，并且所述Cu、Cr、Mo的质量百分数满足0.40≤[Cu]+[Cr]+[Mo]≤0.90，余量为Fe及不可避免的夹杂。本发明钢通过成分设计、夹杂物控制、轧制和热处理后，获得高强度、高的低温强韧性、低屈强比，可用于制造各类低温移动压力容器。

技术领域

本发明涉及压力容器钢制造领域，具体地指一种-70℃正火高强度低屈强比压力容器钢及其制造方法。

背景技术

随着我国能源、石化、化工及城市燃气等工业产业的迅速发展，液化气体汽车罐车以其灵活、方便的特点，在液态(或气液态)燃料和化工原料的输送中起着重要的、不可替代的作用。我国液化气体汽车罐车罐体用钢一直采用强度级别较低的16MnR钢(Rm为510MPa级)，致使罐体壁厚较厚，造成现有的罐车自重系数大，容重比小，运载效率低的落后状态。同时，正火型高强度压力容器钢使用温度一般在-40℃以内，这些都限制了国产液化气体汽车罐车的大型化(高参数)发展。因此-70℃正火高强度低屈强比压力容器钢(Rm≥600MPa)的市场需求较大。

在本发明提出之前，有部分涉及正火高强度压力容器钢制造领域的同类技术产品，但针对使用温度-70℃的高强度压力容器钢方面的较少。标准GB/T 3531中的钢种09MnNiDR能达到-70℃使用要求，但是强度级别偏低。申请号为201310686042.0的中国专利“抗拉强度630MPa级移动式压力容器钢及其生产方法”中公开的压力容器钢具有下列成分及质量百分比C：0.15％～0.20％，Si：0.15％～0.40％，Mn：1.00％～1.70％，Ni：0.10％～0.30％，V：0.02～0.20％，P≤0.015％，S≤0.006％，Cu：0.03～0.30％或者Cr：0.01～0.10％或者Ti：0.008～0.020％一种或者两种以上的混合，其余为Fe和不可避免的杂质。该钢采用正火热处理工艺进行生产，在化学成分上添加了较多的V和N，采用V(C，N)来强化，虽然综合力学性能优秀，但低温冲击性能难以达到-70℃使用要求。

申请号为201010200825.X的中国专利“一种正火型高强度压力容器钢及其生产方法”中公开的压力容器钢具有下列成分及质量百分比C：0.12％～0.18％，Si：0.15％～0.40％，Mn：1.20％～1.70％，Ni：0.10％～0.40％，Nb:0.01～0.05％，Ti：0.01～0.30％，Als：0.015～0.050％，P≤0.020％，S≤0.015％，同时包含V≤0.20、Cu≤0.07％中的一种或者两种，其余为Fe和不可避免的杂质。但是该钢低温韧性水平偏低，不能满足-70℃使用要求。

发明内容

本发明的目的是提供-70℃正火高强度低屈强比压力容器钢，不仅具有高强度、低屈强比，而且能够适合-70℃使用。

为实现上述目的，本发明提供一种-70℃正火高强度低屈强比压力容器钢，它的化学成分按质量百分数计为：C：0.10～0.20，Si≤0.10，Mn：1.00～2.00，P≤0.010，S≤0.002，Alt：0.005～0.050，Cu≤0.50，Cr≤0.50，Mo≤0.50，Nb：0.01～0.05，V：0.02～0.06，Ni：0.50～1.00，N≤0.004，并且所述Cu、Cr、Mo的质量百分数满足0.40≤[Cu]+[Cr]+[Mo]≤0.90，余量为Fe及不可避免的夹杂。

优选的，所述压力容器钢的化学成分中还包括Ca，其质量百分数为Ca：0.002％～0.008％。

以下详述本发明钢的成分设定理由：