[发明专利]耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板及其生产方法

说明书

一种耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板及其生产方法，属于钢铁生产技术领域。所述钢板的成分重量百分比组成：C：0.09～0.11%，Si：0.16～0.22%，Mn：0.44～0.48%，P≤0.005%，S≤0.002%，Cr：1.05～1.15%，Mo：0.56～0.60%，Ni：0.17～0.25%，Nb:0.008～0.013%,余量为Fe和不可避免的杂质。所述生产方法包括轧制和热处理工序；轧制工序采用Ⅱ型控轧工艺；热处理工序采用正火+回火工艺。本发明钢板具有良好的低温冲击韧性，‑38℃冲击功150J以上，力学性能完全满足标准要求，适用于对低温冲击韧性有要求的各种压力容器的制造。

技术领域

本发明涉及一种耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板及其生产方法，属于钢铁生产技术领域。

背景技术

低合金铬钼钢1Cr0.5Mo是石油化工设备常用的一个中温压力容器用钢号，在高温和高压的临氢环境中工作，服役条件十分恶劣。由于具有较高的强度特别是高温强度、良好的韧性及焊接性能，被广泛地应用于石油化工、煤化工、火电等行业设备的生产制造。

近年来石油、煤化工等行业对设备的抗恶劣、极端环境的要求越来越高，对大厚度低合金铬钼钢的低温冲击性能提出了更高的要求。因此，为满足装备制造业对大厚度高性能低合金铬钼钢板的需求，亟需开发耐低温冲击的大厚度1Cr0.5Mo钢板，以满足其在恶劣条件下工作的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板及其生产方法，尤其是耐低温冲击大厚度1Cr0.5Mo钢板及其生产方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板，所述钢板的化学成分组成及重量百分含量为：C：0.09～0.11%，Si：0.16～0.22%，Mn：0.44～0.48%，P≤0.005%，S≤0.002%，Cr：1.05～1.15%，Mo：0.56～0.60%，Ni：0.17～0.25%，Nb: 0.008～0.013%,余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述钢板厚度为90～110mm，钢板为铁素体和贝氏体的复合组织，晶粒度≥8级，-38℃横向冲击功≥150J。

本发明还提供了一种耐低温冲击大厚度低合金铬钼钢板的生产方法，其包括轧制和热处理工序；所述轧制工序采用Ⅱ型控轧工艺；所述热处理工序采用正火+回火工艺。

本发明方法所述轧制工序Ⅰ阶段开轧温度1050～1100℃，高温段采用低速大压下工艺轧制，晾钢厚度＞1.5H，所述H为成品钢板的厚度；Ⅱ阶段开轧温度≤930℃。

本发明方法所述高温段为1050～1100℃；低速大压下工艺为压下量25～30mm，轧制速度10～20r/min。

本发明方法所述热处理工序正火温度（910±15）℃，保温时间PLC+15～20min，出炉水冷。

本发明方法所述钢板入水温度≥870℃，冷却速率15～20℃/s，出水返红温度500～600℃。

本发明方法所述热处理工序回火温度（700±10）℃，总加热时间（3.5～3.8min/mm）×H，出炉空冷。

所述PLC为动态有限元的模拟加热控制系统。PLC+15～20min，即沿钢板长度方向随机选取七个点，待上述七个点的温度均达到规定的保温温度后，再加热15～20min。

本发明的设计思路：本发明采用优化元素配比与新型轧制、热处理工艺相结合的工艺处理方法，通过选择适当的合金成分比例、调整轧制工艺和返红温度等工艺参数来促使低合金铬钼微观组织中的铁素体和贝氏体量的转变来实现冲击韧性的提高。