一種容器用低合金鋼09MnNiDR鋼板及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于中厚板生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及到一種低溫壓力容器用低合金鋼09MnNiDR 鋼板及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 09MnNiDR屬于低溫壓力容器用低合金鋼，廣泛用于各種低溫壓力容器設(shè)備的制 造，如液體烯烷用儲(chǔ)存容器和輸送管道、天然氣液化裝置等。它具有良好的低溫韌性和焊接 性能等特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)使用的低溫壓力容器用鋼因生產(chǎn)難度較大，大部分依賴進(jìn)口。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)上述問(wèn)題，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)摸索，獲得了一種12mm-120mm厚度低溫壓力容器用低合 金鋼板09MnNiDR的生產(chǎn)方法，從而完成了本發(fā)明。
[0004] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種12mm-120mm厚度低溫壓力容器用低合金 09MnNiDR 鋼板。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種12mm-120mm厚度低溫壓力容器用低合金鋼板 09MnNiDR的生產(chǎn)方法。
[0006] 為達(dá)到上述第一個(gè)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案中厚度在12mm-120mm的低溫壓 力容器用低合金〇9MnNiDR鋼板包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分（單位，wt%): C :0. 05 ?0. 12、Si :0. 15 ?0. 50、Mn :1. 30 ?I. 6、P :彡 0. 018、S :彡 0. OKKNi :0. 30 ? 0· 60, V+Nb+Ti :彡 0· 1，Als :0· 15 ?0· 30,其它為 Fe 和殘留元素。
[0007] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的生產(chǎn)方法包括：KR鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精 煉、真空精煉、澆注、鋼坯加熱、乳制、緩冷、熱處理；在KR鐵水預(yù)處理工藝：到站鐵水必須 扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度彡20mm，鐵水經(jīng)KR攪拌脫硫后保證鐵水S彡0. 010%， 保證脫硫周期彡21min、脫硫溫降彡30 °C ;在轉(zhuǎn)爐冶煉工藝：入爐鐵水S彡0.010%、 P < 0. 080%，鐵水溫度多1270°C，鐵水裝入量誤差按± It來(lái)控制，廢鋼嚴(yán)格采用優(yōu)質(zhì)邊角 料，過(guò)程槍位按前期1.0-1. 3m、中期1.2-1. 6m、后期1.0-1. Im控制，造渣堿度R按2.5-4. 0 控制，出鋼目標(biāo)P彡0.018%、C彡0.05%、S彡0.012%，出鋼過(guò)程中向鋼包內(nèi)硅鋁鋇鈣、硅 鋁鐵等脫氧劑；出鋼前用擋渣塞擋前渣出鋼，出鋼結(jié)束前采用擋渣錐擋渣，保證渣層厚度 < 30_，轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中要求全程吹氬；在吹氬處理工藝：氬站加入鋁線，在氬站要求強(qiáng)吹 氬3min_5min，流量200-500NL/min，鋼液面裸眼直徑控制在300?500mm，離氬站溫度不 得低于1570°C ;在LF精煉工藝：精煉過(guò)程中全程吹氬，吹氬強(qiáng)度根據(jù)不同環(huán)節(jié)需要進(jìn)行調(diào) 節(jié)，加入精煉渣料，堿度按3. 0-6. 0控制，精煉脫氧劑以電石、鋁粒、硅鐵粉為主，加入量根 據(jù)鋼水中氧含量及造白渣情況適量加入，加熱過(guò)程根據(jù)節(jié)奏富余和溫度情況選擇適當(dāng)電流 進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間按兩次控制，一加熱6-12min、二加熱6-10min，二加熱過(guò)程中要求根據(jù) 造渣情況，補(bǔ)加脫氧劑，并要求粘渣次數(shù)大于3次，離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關(guān) 閉氬氣，鋼水離站溫度1610±15°C ;在VD精煉工藝：VD真空度必須達(dá)到67Pa以下，保壓 時(shí)間必須^ 15min，破真空后軟吹2-5min或不吹，軟吹過(guò)程中鋼水不得裸露，覆蓋劑保證 鋪滿鋼液面，加覆蓋劑前必須關(guān)閉氬氣，上鋼溫度1565±15°C ;在連鑄工藝：中包過(guò)熱度 15± 10°C，拉速：0. 7-1. Om/min，連鑄澆鋼要求全程保護(hù)澆鑄，中包澆注過(guò)程中必須保證鋼 液面不見(jiàn)紅，澆鋼過(guò)程中合理控制塞棒吹氬量，保證結(jié)晶器液面波動(dòng)輕微，鑄坯下線后要求 堆冷彡12h ;在加熱工藝：加熱溫度及加熱時(shí)間如下：預(yù)熱段溫度900-1100°C，加熱段溫 度1220-1260°C，保溫段溫度1180-1240°C，加熱速度10-13min/cm ;在控軋控冷，結(jié)合煉鋼 化學(xué)成分，為防止混晶和晶粒粗大，嚴(yán)格堅(jiān)持"高溫、低速、大壓下"的軋制要求，開(kāi)軋溫度 1100°C?1150°C，一階段終軋溫度在980°C?1050°C，待溫厚度為成品厚度的1.8?2. 5 倍，為精軋階段累計(jì)變形量及細(xì)化晶粒、位錯(cuò)強(qiáng)化奠定基礎(chǔ)。二階段開(kāi)軋溫度< 950°C，二階 段保證單道次壓下率多10%，累計(jì)壓下率多50%，確保變形滲透使奧氏體內(nèi)部晶粒被壓扁拉 長(zhǎng)，增大晶界有效面積并有效形成大量變形帶，為奧氏體相變提供更多的形核點(diǎn)，達(dá)到細(xì)化 奧氏體晶粒的目的，終軋溫度：a :厚度彡16?40mm的終軋溫度控制在800?840°C之間， b :厚度彡40?120mm的終軋溫度控制在780?820°C之間；確保返紅溫度：a :厚度彡16? 30mm的泛紅溫度控制在660?700°C之間，b :厚度^ 30?60mm的泛紅溫度控制在650? 690°C之間。c :厚度彡60?120mm的泛紅溫度控制在630?680°C之間；在堆冷工藝：采 用高溫堆冷工藝可有效避免因快速冷卻產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，同時(shí)可大大降低鋼板中氫的含 量，充分實(shí)現(xiàn)熱擴(kuò)散效果，改善鋼板內(nèi)部質(zhì)量，鋼板堆垛緩冷工藝如下：堆垛緩冷溫度不低 于350°C，堆冷時(shí)間彡24小時(shí)；在正火工藝：溫度915±15°C，保溫時(shí)間I. 8-2. 2min/mm。
[0008] 通過(guò)合理的化學(xué)成分設(shè)計(jì)，LF+VD工藝來(lái)保證鋼質(zhì)的潔凈度，并通過(guò)加熱、乳制及 正火處理等工藝有效實(shí)施，成功地研制出了 12mm-120mm厚低溫壓力容器用09MnNiDR鋼板， 其屈服強(qiáng)度與國(guó)標(biāo)相比富裕量控制在30?80MPa，抗拉強(qiáng)度與國(guó)標(biāo)相比富裕量控制在40? 100 MPa;伸長(zhǎng)率與國(guó)標(biāo)相比富裕量控制在2%-8%; V型沖擊功與國(guó)標(biāo)相比富裕量控制在 100 ?250J。
【具體實(shí)施方式】
[0009] 本發(fā)明采用轉(zhuǎn)爐冶煉、連鑄澆注，3800m寬厚板軋機(jī)軋制的方法生產(chǎn)12mm-120mm 厚低溫壓力容器用〇9MnNiDR鋼板。其工藝流程為：優(yōu)質(zhì)鐵水、KR鐵水預(yù)處理、100/120噸頂 底復(fù)吹轉(zhuǎn)爐、LF爐精煉、真空脫氣處理、連鑄、鋼坯堆冷24- 60小時(shí)、推鋼式加熱爐、3800m 軋機(jī)、ACC層流冷卻、11輥熱矯直機(jī)、堆冷、精整、正火、性能檢驗(yàn)、外檢、探傷、入庫(kù)。
[0010] 實(shí)施方式如下： 本發(fā)明采取的技術(shù)方案中厚度在12mm-120mm厚低溫壓力容器用09MnNiDR鋼板包含 如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分（單位，wt%) : C :0. 05?0. 12、Si :0. 15?0. 50、Mn :1. 30? I. 6、P :彡 0· 018、S :彡 0· OKKNi :0· 30 ?0· 60, V+Nb+Ti :彡 0· 1，Als :0· 15 ?0· 30,其它 為Fe和殘留元素。
[0011] KR鐵水預(yù)處理工藝：到站鐵水必須扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度彡20mm， 鐵水經(jīng)KR攪拌脫硫后保證鐵水S彡0. 010%，保證脫硫周期彡21min、脫硫溫降彡30°C。
[0012] 轉(zhuǎn)爐冶煉工藝：入爐鐵水S < 0. 010%、P < 0. 080%，鐵水溫度彡1270 °C，鐵水 裝入量誤差按±lt來(lái)控制，廢鋼嚴(yán)格采用優(yōu)質(zhì)邊角料，過(guò)程槍位按前期1. 0-1. 3m、中 期I. 2-1. 6m、后期1. 0-1. Im控制，造渣堿度R按2. 5-4. O控制，出鋼目標(biāo)P彡0. 018%、 C彡0. 05%、S < 0. 012%，出鋼過(guò)程中向鋼包內(nèi)硅鋁鋇鈣、硅鋁鐵等脫氧劑。出鋼前用擋渣塞 擋前渣出鋼，出鋼結(jié)束前采用擋渣錐擋渣，保證渣層厚度< 30mm，轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中要求全程 吹氬。
[0013] 吹氬處理工藝：氬站加入錯(cuò)線，在氬站要求強(qiáng)吹氬3min-5min，流量200-500NL/ min，鋼液面裸眼直徑控制在300?500mm，離氬站溫度不得低于1570°C。
[0014] LF精煉工藝：精煉過(guò)程中全程吹氬，吹氬強(qiáng)度根據(jù)不同環(huán)節(jié)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。加入 精煉渣料，堿度按3. 0-6. 0控制，精煉脫氧劑以電石、鋁粒、硅鐵粉為主，加入量根據(jù)鋼水中 氧含量及造白渣情況適量加入。加熱過(guò)程根據(jù)節(jié)奏富余和溫度情況選擇適當(dāng)電流進(jìn)行加 熱，加熱時(shí)間按兩次控制，一加熱6-12min、二加熱6-10min，二加熱過(guò)程中要求根據(jù)造渣情 況，補(bǔ)加脫氧劑，并要求