[发明专利]一种高韧性准亚温淬火09MnNiDR容器钢及制备方法

说明书

本发明公开了一种高韧性准亚温淬火09MnNiDR容器钢及制备方法，涉及钢铁生产技术领域，其化学成分及质量百分比如下：C≤0.10%，Si：0.15%～0.50%，Mn：1.20%～1.60%，P≤0.015%，S≤0.010%，Ni：0.30%～0.80%，Alt≥0.02%，Nb：≤0.040%，V：≤0.040%，Ti：≤0.020%，Ca：0.0010%～0.0040%，其余为Fe和残留元素。在钢板强度不降低的条件下，提高了40～80mm厚09MnNiDR钢板的心部冲击性能。

技术领域

本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种高韧性准亚温淬火09MnNiDR容器钢及制备方法。

背景技术

09MnNiDR钢为低温压力容器用钢，主要用于石油、化工、电站等行业用设备的关键部位。因此，对09MnNiDR钢板低温冲击性能及内部质量要求较高。近年来随着产品质量的提高，越来越多的生产厂和客户对钢种提出更高的要求。对于09MnNiDR钢种，其心部冲击必然会影响到它的使用，对于厚规格低温压力容器09MnNiDR钢来说，其厚度方向通板韧性均匀性要求较高，以保证钢材和设备能适应各种载荷和低温环境。

专利CN 110029268A 公开了一种保心部低温韧性的低温压力容器用09MnNiDR钢板及制造方法，其主要通过热轧和正火处理，最终得到的微观组织为铁素体和珠光体，钢板在1/4厚度和1/2厚度的-70℃低温冲击韧性有所保证，但其未关注钢板延伸率性能；另外，其正火热处理温度较高为880℃。

专利CN 104561783A公开了一种容器用低合金钢09MnNiDR钢板及其生产方法，按照其公布的方法可以生产-70℃冲击功250-290J的容器钢，但是其正火温度较高，为915±15℃；同时，其未关注钢板1/2厚度冲击韧性的问题。

专利CN109440008A公开了一种超低温压力容器用09MnNiDR钢板，钢板厚度121mm以下。采用了常规的“淬火+回火”工艺生产，热处理工艺采用了较长的回火时间来稳定其性能。

专利CN104451387A公布了一种09MnNiDR特厚低温容器板及其生产方法，钢板厚度90-120mm，采用了“正火+回火”热处理，最终得到的微观组织为铁素体+珠光体，其整体力学性能一般。

因此，现有的低温压力容器用09MnNiDR钢板多采用“正火”或“淬火+回火”工艺，少有关注1/2厚处冲击性能较低的问题。个别关注了1/2厚度的冲击性能，但未能完全考虑钢板总体机械性能（例如延伸率）或钢板不同厚度处冲击性能均匀性的问题。

发明内容

本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供其化学成分及质量百分比如下：C≤0.10%，Si：0.15%～0.50%，Mn：1.20%～1.60%，P≤0.015%，S≤0.010%，Ni：0.30%～0.80%，Alt≥0.02%，Nb ：≤0.040%，V：≤0.040%，Ti：≤0.020%，Ca：0.0010%～0.0040%，其余为Fe和残留元素；

钢板组织为粒状贝氏体+少量块状铁素体。

技术效果：本发明采用低碳设计，减少了脆性组织珠光体的含量，粒状贝氏体保证了钢板的强度，块状铁素体则能提高钢板的韧性。镍在钢中为纯固溶元素，具有明显降低冷脆转变温度的作用；合适的锰含量则通过固溶强化提高了钢材的强度，严格限制硫和磷含量，提高通板厚度的韧性均匀性，改善1/2厚处冲击性能。钢板整体机械性能良好，全厚度方向-70℃冲击性能比较均匀。

本发明进一步限定的技术方案是：

前所述的一种高韧性准亚温淬火09MnNiDR容器钢，钢板厚度为40～80mm。