[发明专利]低温钢筋及其生产方法

说明书

本发明揭示了一种低温钢筋及其生产方法。钢筋的化学成分以质量百分比计：C 0.03～0.06％、Si 0.12～0.25％、Mn 1.65～1.85％、Ni 0.92～1.25％、Cu 0.25～0.48％、Al 0.045～0.06％、Ti 0.02～0.06％、N 0.008～0.015％，余量Fe和杂质；[Ni]+0.5[Cu]+1.5[Al]+1.2[Ti]+5[N]为1.30～1.65％，碳当量Ceq≤0.46％。本发明的钢筋在低合金成本、生产难度低的同时，又兼具优异的常温力学性能、焊接性能、低温力学性能和塑韧性，焊接接头也具有优异的常温性能和低温性能。

技术领域

本发明属于钢铁材料技术领域，具体涉及一种低温钢筋及其生产方法。

背景技术

天然气作为一种清洁能源，在目前所使用的能源体系中的占比越来越大。通常对天然气进行压缩液化以大幅提升其储运量，但液化后的天然气温度降到-165℃，常规钢混结构储罐难以满足服役要求。针对该严酷低温环境，国内外已相继开发各类液化天然气储罐用低温钢筋。

低温钢筋在实际施工过程中需要进行焊接，故需要低温钢筋除了具备优异的常温力学性能之外，还需要具备优异的焊接性能和低温力学性能；再者塑韧性直接影响了低温钢筋在生产中的难度，例如塑韧性差的低温钢筋，其在轧制中容易出现微裂纹而导致轧制难度增大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种低温钢筋及其生产方法，其在低合金成本的同时，又兼具优异的常温力学性能、焊接性能、低温力学性能和塑韧性。

为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种低温钢筋，其化学成分以质量百分比计包括：C 0.03～0.06％、Si 0.12～0.25％、Mn 1.65～1.85％、Ni 0.92～1.25％、Cu 0.25～0.48％、Al 0.045～0.06％、Ti 0.02～0.06％、P≤0.010％、S≤0.012％、N 0.008～0.015％、O≤20ppm、H≤2ppm，其余为Fe和不可避免的杂质；并且，[Ni]+0.5[Cu]+1.5[Al]+1.2[Ti]+5[N]为1.30～1.65％，碳当量Ceq＝[C]+[Mn]/6+([Cr]+[Mo]+[V])/5+([Ni]+[Cu])/15≤0.46％，其中[C]、[Mn]、[Cr]、[Mo]、[V]、[Ni]、[Cu]、[Al]、[Ti]、[N]分别代表低温钢筋中相应元素的质量百分比。

优选地，所述低温钢筋的化学成分以质量百分比计包括：C 0.03～0.06％、Si0.12～0.18％、Mn 1.65～1.85％、Ni 0.92～1.20％、Cu 0.27～0.48％、Al 0.045～0.06％、Ti 0.03～0.06％、P≤0.010％、S≤0.012％、N 0.012～0.015％、O≤20ppm、H≤2ppm，其余为Fe和不可避免的杂质；并且，[Ni]+0.5[Cu]+1.5[Al]+1.2[Ti]+5[N]为1.30～1.60％，碳当量Ceq≤0.46％。

进一步地，所述低温钢筋的组织为多边形铁素体+贝氏体+极少量珠光体，其中的贝氏体占比≥75％、珠光体占比＜1％。

进一步地，常温下，所述钢筋的屈服强度R_p0.2为450～485MPa，抗拉强度R_m为650～685MPa，断后伸长率A为23～26％，最大力总伸长率A_gt为13～15％，强屈比R_m/R_p0.2为1.35～1.50。

进一步地，所述低温钢筋的作为母材进行焊接后，在室温拉伸试验中的断裂点形成于钢筋母材处，并且，室温下焊接接头180°冷弯无裂纹，D＝4d_dw，其中D为弯心直径，d_dw为钢筋的直径。

进一步地，所述低温钢筋的作为母材进行焊接后，焊接接头的组织为多边形铁素体+针状铁素体+粒状贝氏体，其中，多边形铁素体占比≤8％、粒状贝氏体占比≥65％。