[发明专利]一种150mm厚压力容器用高强度钢09MnNiMoVR的生产方法

说明书

本发明涉及到一种150mm厚压力容器用高强度钢09MnNiMoVR的生产方法，所述钢板经过净钢冶炼、连铸、钢坯加热、轧制、热处理等工艺控制，获得的钢板具有游离铁素体+回火索氏体+板条贝氏体+残余奥氏体的混合组织，其焊接裂纹敏感性指数Pcm＝C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B≤0.23％，同时具有较高的屈服强度、抗拉强度、以及优良的低温韧性，能够满足客户使用需求。

技术领域

本发明属于宽厚板生产领域，具体涉及到一种150mm厚压力容器用高强度钢09MnNiMoVR的生产方法。

背景技术

09MnNiMoVR属于压力容器用调质高强度钢板，广泛应用于石油、化工、电站等行业，主要用于制作反应器、换热器、分离器、球罐、油气罐、核能反应堆压力壳、锅炉汽包等设备构件，具有很多优点：低焊接裂纹敏感性钢，具有较高的屈服强度和抗拉强度、优良的低温韧性等。因此，它成为压力容器的最重要结构材料，在明确压力容器用钢板的用户市场背景、生产与主要企业、钢材质量和新品开发、钢种应用比例、需求流向和预测，以及进出口等相关因素后其应用范围扩大，需求量增加。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种150mm厚压力容器用高强度钢09MnNiMoVR的生产方法。

本发明的目的是这样实现的，碳：碳是提高钢强度最有效的化学元素，但同时，碳会大幅降低钢的韧性，破坏钢的焊接性能，综合考察，碳含量控制在C：0.03～0.09％。硅：硅是钢中最基本的脱氧剂，并能提高钢的强度，但是，硅对钢的韧性和焊接性能不利，其含量应控制在0.10～0.40％。锰：锰的作用是消除钢中硫的热脆倾向，改变硫化物的形态和分布以提高钢质，并可提高钢的淬透性能，稳定并扩大奥氏体区，但是锰含量过高时，会促进晶粒长大，产生回火脆性，且锰含量对于碳当量的影响较大，所以，适当降低锰含量，将其控制在1.00～1.60％。镍：镍能提高钢的强度，镍属于无限扩大奥氏体区的元素之一，有利于提高钢的低温韧性，但是，镍属于稀缺资源，价格昂贵，因此，将镍含量控制在Ni:0.30-0.60％。钼：抑制钢的回火脆性，与铬、镍等并存时，可显著提高钢的淬透性，使钢的晶粒细化，从而提高钢的强度，改善钢的韧性，其含量应控制在0.1～0.3％。铬：铬能提高钢的淬透性，且铬碳化物在钢中是最细小的一种化合物，可均匀分布在钢中，从而提高钢的强度，但是，铬属于缩小奥氏体区的元素之一，且铬显著提高钢的脆性转变温度，因此，铬含量应控制在0.10-0.3％。钒：钒在奥氏体中的固溶度高，但在铁素体中的固溶度较低，在低碳钢中有强烈的析出强化作用，其强化作用仅次于C，大于Nb，是Mn的5倍,同时提高钢的强度和韧性，且钒能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能，因此，钒含量应控制在0.02～0.060％。钛：钛是是一种强烈的碳化物和氮化物形成元素，在钢重新加热中阻止奥氏体晶粒长大，及在高温奥氏体区粗轧时Ti(C、N)析出，抑制奥氏体晶粒长大。微Ti处理可以大幅度提高钢的焊接HAZ韧性，因钢板在焊接过程中，钢中TiN和TiC粒子能显著阻止热影响区晶粒长大，从而改善焊接性能，因此，Ti含量控制在0.008-0.020％。硫：硫在钢中易形成FeS和MnS夹杂，产生热脆现象，显著降低钢的韧性，因此，应尽量降低钢中的硫含量。磷：磷在钢中常偏聚于晶界，破坏基体的连续性，显著降低钢的韧性，使焊接性能变坏，易产生冷脆，因此，应尽量降低钢中的磷含量。

综上所述，150mm厚压力容器用高强度钢09MnNiMoVR的化学成分按照质量百分比计为：C：0.03～0.09、Si：0.10～0.40、Mn：1.00～1.60、P≤0.010、S≤0.003、Als：0.015～0.060、V：0.02～0.060、Mo：0.1～0.3、Ni:0.30-0.60、Ti：0.008-0.020、Cr：0.10-0.3，其它为Fe和残留元素；

所述钢板具有游离铁素体+回火索氏体+板条贝氏体+残余奥氏体的混合组织，其焊接裂纹敏感性指数Pcm＝C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B≤0.23％。