[发明专利]一种200mm以上厚度规格P355GH-Z35汽包钢板的制造方法

说明书

本发明涉及一种200mm以上厚度规格P355GH‑Z35汽包钢板的制造方法，所述钢板采用的制造方法包括依次进行的KR铁水预处理、转炉冶炼、LF和RH精炼、连铸、连铸坯加热、轧制及正火处理等工序。本发明制造的汽包钢板厚度可达200‑225mm，屈服强度R_eH在280MPa以上，抗拉强度R_m在470～630MPa的范围，延伸率≥20%；‑20℃下厚度方向1/4处及1/2处的夏比冲击吸收能量≥47J；Z向拉伸断面收缩率≥35%；350℃高温拉伸屈服强度≥169MPa，抗拉强度≥470MPa。钢板综合力学性能优良，生产工艺简便。

技术领域

本发明涉及P355GH汽包钢板的制造方法。

背景技术

P355GH钢板是一种典型的碳锰低合金钢板，且具有一定的高温强度，性能稳定，适用于强度设计为主的场合，兼顾高温性能，常用于制造汽包等。随着装备制造的大型化，汽包的厚度也随之增加。目前，部分汽包用P355GH钢板的设计厚度规格超过了200mm。

汽包的使用环境恶劣，特别是高温高压条件下使用的汽包，出于安全的考虑，设计人员对核心材料P355GH钢板的要求相对更高，即在EN 10028-2标准基础上，针对性的提出额外要求，如提高低温冲击吸收能量；要求钢板高温力学性能，包括屈服强度与抗拉强度；强调钢板的抗层状撕裂性能；优化钢板的可焊性等。钢板通过焊接等工序形成一个汽包整体，在钢板与钢板焊接的热影响区，其冲击韧性往往是低于母材钢板的韧性；为了保障汽包使用过程的安全，通过提高钢板母材的韧性，为焊接热影响区留足富余量是行之有效的方法。

当前，利用连铸坯生产的200mm及以上厚度规格P355GH-Z35汽包板及其制造方法，还尚未见文献报道。有学者提出了“一种高强度特厚锅炉汽包板的生产方法”(专利申请号CN201410709954.X)，该文献利用连铸坯进行复合，生产100mm以上规格的13MnNiMoR汽包板。利用两块或多块连铸坯复合成一块坯料，再生产汽包板，相关产品标准对此并没有明确的规范，能否安全使用还存在一定的争议。有研究人员利用钢锭生产大厚度SA299汽包钢板(专利申请号CN201210309673.6)，钢锭和连铸坯相比较，钢锭凝固较慢，其偏析更严重；且Z向抗层状撕裂性能还未见报道；另外，钢锭生产周期更长，成材率相比连铸工艺更低、生产成本更高，且生产过程造成的环境污染严重。有研究人员提出利用250mm厚度规格连铸坯生产100mm厚度规格P355GH汽包板的工艺(低压缩比特厚容器板生产工艺，专利申请号201310428146.1)，该工艺利用250mm厚度规格坯料生产100mm厚度规格钢板是有效的，但利用更厚规格的坯料，轧制更厚规格的钢板，采用这种传统的轧制工艺，压缩比小，轧制力难以渗透至钢板心部，无法保证钢板心部性能。

目前来看，对于大厚度汽包用钢板，相关企业采用复合坯或者钢锭生产，其原因主要在于相对复合坯或钢锭而言，连铸坯厚度较薄，在由坯料生产钢板过程中，压缩比较小，并不能很好的满足钢板探伤要求及Z向抗层状撕裂性能要求。

发明内容

本申请针对上述存在的问题，强化钢水精炼工艺，生产450mm厚度规格连铸坯，在轧钢阶段采用大温度梯度、大压下轧制技术与控制轧制技术相结合，优化热处理工艺，利用连铸坯生产出200-225mm厚度规格的P355GH-Z35汽包钢板。

本申请生产的汽包钢板厚度规格：200mm以上，屈服强度R_eH：280MPa以上，抗拉强度R_m：70～630MPa，延伸率≥20％；-20℃下厚度方向1/4处及1/2处夏比冲击吸收能量≥47J；Z向拉伸断面收缩率≥35％；350℃高温拉伸屈服强度≥169MPa，抗拉强度≥470MPa；采用450mm厚度规格连铸坯制造，利用控制轧制生产钢板，最后进行钢板正火热处理。

本发明的技术方案为：一种利用连铸坯生产200mm以上厚度规格的P355GH-Z35汽包钢板的制造方法。制造方法包括依次进行的KR铁水预处理、转炉冶炼、LF和RH精炼、连铸、连铸坯加热、轧制成型及正火热处理等工序。