[发明专利]一种优良低温韧性特厚合金钢板及其制备方法

说明书

本发明涉及一种优良低温韧性特厚合金钢板，采用退火后的连铸坯作为基坯进行三坯复合，复合坯厚度＞900mm，采用真空电子束焊接、复合坯加热、轧制和淬火+回火热处理，生产厚度210mm的特厚压力容器用合金钢板。本发明制造方法具有流程短、工艺简单、成材率高、成本低、生产周期短、效率高等优点；本发明钢板力学性能满足：心部横向冲击单值≥200J，厚度方向断面收缩率≥60％，钢板超声波探伤满足NB/T47013.3最高级别要求。

技术领域

本发明属于金属材料加工领域，具体涉及一种优良低温韧性特厚合金钢板及其制造方法。

背景技术

当前我国科技实力逐渐增强，石油、化工、核电等领域装备向大壁厚、大尺寸、高性能要求方向快速发展，对特厚钢板的性能要求更加严格，需求也越来越大，厚度规格扩大到150mm以上甚至200mm以上。200mm以上厚度钢板的生产难度在于，钢板越厚内部探伤性能越差，组织和性能均匀性越差。现在，生产200mm以上厚度钢板通常采用大型模铸钢锭或电渣锭轧制，或直接采用钢锭锻造成型。但是大型模铸钢锭表面质量差、内部缺陷多、成材率较低等不足；电渣重熔虽然偏析、疏松等内部缺陷较少但是其高昂的生产成本和较长的生产周期严重限制了其市场应用；直接用钢锭锻造成钢板的问题在于成本高、成材率低，只适用于少数特殊品种。

目前，利用连铸坯、钢锭、复合坯、电渣重熔等锭生产特厚钢板有以下专利：

CN101876000B《一种连铸坯生产高韧性特厚钢板的方法》涉及一种连铸坯生产100～130mm厚度Q345E-Z25特厚钢板，钢种为低合金结构钢非合金钢，板坯厚度320mm生产最大厚度130mm的钢板，压缩比较小影响内部质量。

CN104962814B《一种正火高强韧性150mm特厚板及其生产方法》，公开了一种150mm特厚钢板，厚度只有150mm，厚度不能满足大型压力容器要求。其成分不含有Cr、Mo等合金元素，高温性能难以保证，不适合应用在有高温性能要求的石油、化工及核电行业。

CN102732674A《一种大厚度低合金高强结构钢板的生产方法》，涉及一种采用640～960电渣重熔锭生产特厚高强低合金结构钢的方法，该方法成本高、生产周期长。生产的钢种只有低合金钢，没有合金钢。

CN102409238B《一种42CrMo合金结构钢特厚板及其生产方法》，涉及一种利用钢锭生产80～150mm厚钢板的生产方法，因钢锭需要切除的冒口和尾部等缺陷区域较大，所以钢锭轧材成材率较低，生产成本较高，不适合大批量生产。

CN 105710152A《一种特厚规格临氢设备用钢板的生产方法》提供一种采用真空电子束焊接方法生产600～900mm连铸复合坯，并以此连铸坯复合坯生产厚度100～300mm 临氢设备钢板的方法，工艺包括连铸坯表面清理、电子束预热坯料表面、复合焊接、复合坯加热、二次开坯、轧制、轧后在线层流冷却及热处理，工序复杂、流程长。复合坯最大厚度仅为900mm，生产特厚板压缩比小不利于铸坯心部疏松等缺陷压合。150mm以上厚度钢板淬火时入水2～3min，不利于现场操作，也容易造成钢板心部淬不透的问题。

根据以上公开专利可发现目前具有优良韧性特厚合金钢板存在如下问题：

1.生产流程长、工艺复杂；

2.成材率低、成本高、生产周期长效率低；

3.产品厚度小，合金含量低，适用范围窄等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供利用多个大厚度板坯真空焊接而成的超厚连铸板坯生产出一种厚度为210mm具有优良低温韧性特厚合金钢板。