本發(fā)明屬于熱軋，尤其涉及一種優(yōu)良高溫性能稀土微合金化臨氫設(shè)備用15crmor鋼板生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

1、15crmor臨氫設(shè)備用鋼板，主要應(yīng)用于化學(xué)化工、煤化工和石油化工等行業(yè)或領(lǐng)域。

2、文獻(xiàn)“安鋼中溫壓力容器鋼15crmor開發(fā)”分析了厚度為50以下的15crmor鋼生產(chǎn)工藝。本專提供一種50-80mm稀土微合金化15crmor鋼板生產(chǎn)方法，明確具體的生產(chǎn)工藝，適合批量生產(chǎn)。

3、文獻(xiàn)“大厚度高溫模擬焊后熱處理要求15crmor鋼板的研發(fā)與生產(chǎn)”，提供了一種厚度為80-120mm厚度的15crmor的生產(chǎn)方法，生產(chǎn)工藝采用淬火+回火工藝。本方法提供提供一種50-80mm稀土微合金化15crmor鋼板生產(chǎn)方法，生產(chǎn)工藝采用正火+回火工藝，降低工序成本，同時(shí)，添加稀土降低低焊接裂紋敏感性，通過(guò)板坯淬火+熱裝的生產(chǎn)工藝，降低制造成本，相比上述專利工藝穩(wěn)定，利于控制，高溫性能及焊接性優(yōu)良。

4、文獻(xiàn)“中溫壓力容器臨氫用15crmor(h)鋼的研制”，提供了一種小于60mm厚度15crmor鋼板的工藝，成分加入n?i和cu，成本較高；本方法提供提供一種50-80mm稀土微合金化15crmor鋼板生產(chǎn)方法，添加稀土降低低焊接裂紋敏感性，通過(guò)板坯淬火+熱裝的生產(chǎn)工藝，降低制造成本，相比上述專利工藝穩(wěn)定，利于控制，高溫性能及焊接性優(yōu)良。

5、隨著鋼板強(qiáng)度的提高，其焊接性能顯著下降，焊接裂紋敏感性增加。特別是隨著焊接線能量的提高，傳統(tǒng)低合金高強(qiáng)鋼的焊接熱影響區(qū)性能惡化。一般高強(qiáng)板需要進(jìn)行焊接加工后使用，目前，通過(guò)大線能量焊接提高焊接效率、降低焊接成本，成為了壓力容器領(lǐng)域的熱點(diǎn)趨勢(shì)。為了改善厚板焊接熱影響區(qū)性能，稀土用鋼板利用煉鋼過(guò)程中生成的細(xì)小、彌散分布、成分可控的氧化物夾雜改變鋼的組織和晶粒度，提高鋼材的焊接性能。稀土氧化物推遲了焊接過(guò)程中的貝氏體轉(zhuǎn)變，抑制上貝氏體組織的生成，另一方面細(xì)小的稀土氧化夾雜抑制了奧氏體晶粒長(zhǎng)大。此外，前期針對(duì)不同稀土、氧和硫含量對(duì)鋼中夾雜物的影響以及稀土夾雜物對(duì)奧氏體晶界作用的研究表明，相比與稀土氧化物、稀土鋁酸鹽和稀土氧硫化物夾雜，控制鋼中稀土硫化物的生成更有利于改善焊接熱影響區(qū)韌性。鑒于以上原理，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究提出，低焊接裂紋敏感性用鋼板焊接裂紋敏感性指數(shù)pcm修訂如下：

6、pcm(％)＝c+si/30+(mn+cu+cr)/20+ni/60+mo/15+v/10+5b-120ce

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種優(yōu)良高溫性能稀土微合金化臨氫設(shè)備用15crmor鋼板生產(chǎn)方法，采用正火+回火熱處理工藝，采用低碳成分設(shè)計(jì)，添加適量的mn、mo、cr元素t?i及稀土元素微合金化窄成分控制，對(duì)軋制及熱處理工藝進(jìn)行精準(zhǔn)控制，確保鋼板獲得優(yōu)良高溫性能和焊接性能。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明一種優(yōu)良高溫性能稀土微合金化臨氫設(shè)備用15crmor鋼板生產(chǎn)方法，包括：

4、1)轉(zhuǎn)爐出鋼溫度1600-1660℃，采用單渣工藝冶煉，轉(zhuǎn)爐采用單渣操作，使用優(yōu)質(zhì)活性石灰，終渣堿度控制在3.2～3.6；并且使用自產(chǎn)優(yōu)質(zhì)廢鋼，減少?gòu)U鋼帶入的[s]；轉(zhuǎn)爐底吹氣體采用全程吹氬模式，終點(diǎn)盡可能一次命中，減少因補(bǔ)吹使鋼水增氮；

5、2)精煉精準(zhǔn)控制成分，白灰加入量≥5kg/噸鋼，精煉過(guò)程必須蘸渣樣，保證快速成白渣，并使白渣保持一定時(shí)間；

6、3)鋼水進(jìn)行rh爐處理，rh真空處理時(shí)間不少于20分鐘，純脫氣時(shí)間不少于5分鐘，最小真空度260pa，離位氫含量小于等于1.8ppm；

7、4)為保證一定的壓縮比板坯質(zhì)量，選用300mm厚的連鑄坯,鑄坯中心偏析不大于b1.0，中心疏松不大于2.5級(jí)，中間裂紋不大于1.0級(jí)；連鑄鋼水澆鑄時(shí)過(guò)熱度控制在15～26℃，長(zhǎng)水口吹氬壓力≥0.1mpa，中間包浸入式水口板間吹氬備壓表流量達(dá)到6-10l/min,備壓表壓力0.1-0.5bar，鑄機(jī)拉速0.9-1.1m/min；

8、5)優(yōu)化調(diào)整輥道在淬火梁內(nèi)加速的時(shí)間，使板坯表面淬火冷卻時(shí)間控制在150s-250s，設(shè)計(jì)16組淬火冷卻水梁；冷卻時(shí)間為緩冷時(shí)間≤200min，板坯入爐溫度500-550℃，總在爐時(shí)間≥180min，板坯加熱時(shí)采用三段式加熱的步進(jìn)式加熱爐，第一加熱段的加熱溫度1100～1160℃，加熱時(shí)間40～60分鐘；第二加熱段的加熱溫度1200～1260℃，加熱時(shí)間40～60min；均熱溫度1230～1280℃，加熱時(shí)間≥40min，總加熱時(shí)間不少于180min，板坯出爐溫度1210-1250℃；

9、6)軋制及冷卻工藝：板坯加熱好之后進(jìn)行兩階段控制軋制，第一階段軋制在粗軋機(jī)上完成，第一階段開軋厚度為板坯厚度，第一階段開軋溫度1190～1210℃，第一階段軋制時(shí)設(shè)定扭矩為2400knm，設(shè)定壓下量為35mm，軋制速度為2.0～3.4m/s，高溫延伸階段的單道次壓下率不小于18％；第二階段軋制在精軋機(jī)上完成，第二階段開軋溫度為900～940℃，第二階段的開軋厚度為80～125mm，第二階段終軋溫度為860～900℃，第二階段軋制時(shí)設(shè)定扭矩為2200knm、設(shè)定軋制力為85mn、設(shè)定壓下量為20mm，末道次壓下率12％～15％，以保證板形；鋼板軋完后進(jìn)行層流冷卻，acc水溫為17～20℃，冷卻速度為7～9℃/s，終冷溫度為620～660℃，一般頭部遮蔽0-2.0m，尾部遮蔽0-2.5m，邊部遮擋0-2.0m，控制鋼板返紅后整體溫度差≤20℃；

10、7)熱處理工藝：鋼板正火前需要拋丸處理，正火保溫溫度880～940℃，保溫時(shí)間大于100-140分鐘，空氣冷卻；回火保溫溫度620～700℃，回火保溫時(shí)間大于100分鐘，空氣冷卻；

11、所述鋼板質(zhì)量百分比的化學(xué)成分為：c：0.15～0.17、s?i：0.20～0.30、mn：0.50～0.60、p：≤0.012、s：≤0.005、a?l?s：0.019～0.029、cr：0.9～1.1、mo：0.50～0.60、ce：≤0.0020、h：≤1.5ppm、o：≤0.0040、n：≤0.0060、pcm：≤0.30；其余為鐵和不可避免雜質(zhì)。

12、進(jìn)一步的，所述鋼板質(zhì)量百分比的化學(xué)成分為：c：0.16、s?i：0.25、mn：0.55、p：0.009、s：0.001、a?l?s：0.024、cr：1.0、mo：0.55、ce：0.0002、h：0.8ppm、o：0.0021、n：0.0042、pcm：0.26；余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

13、進(jìn)一步的，所述鋼板質(zhì)量百分比的化學(xué)成分為：c：0.15、s?i：0.22、mn：0.54、p：0.008、s：0.002、a?l?s：0.025、cr：0.9、mo：0.57、ce：0.0003、h：0.8ppm、o：0.0018、n：0.0038、pcm：0.23；余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

14、進(jìn)一步的，所述鋼板質(zhì)量百分比的化學(xué)成分為：c：0.17、s?i：0.28、mn：0.55、p：0.008、s：≤0.003、al?s：0.026、cr：1.0、mo：0.55、ce：0.0002、h：1.1ppm、o：0.0020、n：0.0049、pcm：0.27；余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。

15、進(jìn)一步的，將板坯表面淬火冷卻時(shí)間控制在160s，將板坯直接溫裝放入加熱爐，加熱時(shí)間為200分鐘，均熱時(shí)間為45分鐘；軋制成厚度為60mm的鋼板。

16、進(jìn)一步的，將板坯表面淬火冷卻時(shí)間控制在172s，將板坯直接溫裝放入加熱爐，加熱時(shí)間為196分鐘，均熱時(shí)間為42分鐘；軋制成厚度為70mm的鋼板。

17、進(jìn)一步的，將板坯表面淬火冷卻時(shí)間控制在180s，將板坯直接溫裝放入加熱爐，加熱時(shí)間209分鐘，均熱時(shí)間為49分鐘；軋制成厚度為80mm的鋼板。

18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

19、(1)鋼板厚度為50mm-80mm；

20、(2)對(duì)鋼板進(jìn)行適度的合金化，在保證鋼板性能的前提下降低了合金成本；

21、(3)板坯采用淬火工藝，直接溫裝，降低能耗，提高性能穩(wěn)定性；

22、(4)適量稀土元素的加入，降低了焊接裂紋敏感性系數(shù)，提升了鋼板的焊接性能；

23、(5)鋼板高溫性能及厚度方向性能優(yōu)良。

24、本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)是采用c-mn成分設(shè)計(jì)，添加適量的mo、cr元素及稀土元素微合金化窄成分控制，提升了臨氫設(shè)備鋼板性能穩(wěn)定性，同時(shí)降低了焊接裂紋敏感性，提升了鋼板的焊接性能，拓寬工藝設(shè)計(jì)窗口，提升批量生產(chǎn)效率，穩(wěn)定批量生產(chǎn)50mm-80mm的15crmor鋼板。經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)并檢驗(yàn)，其力學(xué)性能優(yōu)異，各實(shí)施例的鋼板強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)要求，延伸率大于20％，鋼板20℃沖擊功可達(dá)170j以上，焊接接裂紋敏感性指數(shù)pcm小于0.30％。