专利名称：一种大厚度Cr-Mo系12Cr2Mo1R容器钢及其生产方法
技术领域：
本发明涉及特厚钢板生产技术领域，具体涉及到一种大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR 容器钢及其生产方法。
背景技术：
12Cr2MolR用于石油化工、核电、汽轮机缸体、火电等高温高压、与氢或氢混合介质 接确的大型设备，现在各钢铁企业能够生产特厚规格12Cr2MolR的厂家寥寥无几，另外，国 内市场上120mm以上规格的12Cr2MolR钢种，因厂家无法保证探伤、性能，市场供应量极少， 如果依赖进口，不仅价格贵，而且进货周期长，无法保证工程的正常运行。加快结构调整，应 对国际金融危机带来的不利影响推动产业升级，实现差异化战略，增强企业竞争力具有十 分重要的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器钢及其生产方法。一种大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器钢，包含如下质量百分比的化学成分(单位， wt % ) :C :0. 10 0. 14、Si 0. 20 0. 50、Mn 0. 30 0. 60、P 彡 0. 018、S 彡 0. 010、Cr 2. 00 2. 50、Mo 0. 90-1. 10A1S ^ 0. 040、其它为 Fe 和残留元素。上述大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器钢，所述的钢板厚度为120 150mm。为达到上述目的，在冶炼过程中，严格控制钢中P (磷)、S (硫)、等有害元素，保证 钢水的纯净度基本达到洁净钢水平。在后续轧制加热过程中，提高终轧温度，防止钢板内部 应力过大导致裂纹，提高其塑性变形。钢板轧制结束后进行堆垛缓冷，消除钢板内部应力， 之后采用调质处理，能够保证合金钢12Cr2MolR钢板板性能需求。上述大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器钢的生产方法，包括以下主要工艺a.冶炼工艺在容器钢标准成分基础上，缩小其内控范围，严格控制钢中P(磷)、 S (硫)、等有害元素，保证30t钢水的纯净度基本达到洁净钢水平，经转炉冶炼，送入LF精 炼炉精炼，并喂Al线400m，大包温度彡1600°C时吊包VD炉真空处理，真空前加入SiCa块 80 120Kg，真空度不大于0. 5乇，真空保持时间》20分钟时破坏真空，解决了钢水单靠Al 线脱氧、钢中非金属夹杂物含量较高的现象，保证了钢制的纯净度；b.浇铸工艺保真空破坏后温度在1545 1549 °C，然后采用33t扁锭模进行浇 铸，保证大厚度、大单重钢板有足够的压下量和成材原料；C.加热为避免钢锭表面出现炸裂，钢锭实现温送、温清、温装，装钢前晾炉30分 钟以上，焖钢2. 5小时，为保证合金元素充分固溶、r晶粒细小，采用低速烧钢，1000°C以下 升温速度彡1200C /h，最高加热温度1270°C ；d.、控轧工艺采用两阶段控轧工艺，第一阶段为奥氏体再结晶阶段，约在950 1150°C之间，此阶段大多数道次压下量为8 25%，累计压下率>70%，使奥氏体发生完全 再结晶，以细化奥氏体晶粒；第二阶段为奥氏体非再结晶阶段，开轧温度为< 920°C，终轧温度为< 900°C，在这一阶段内，奥氏体晶粒被拉长，在伸长而未再结晶的奥氏体内形成高 密度形变孪晶和形变带，同时微合金碳、氮化物因形变诱导析出，因而增加了铁素体的形核 位置，细化了铁素体晶粒，此阶段压下率应尽量大，累计压下率> 50% ；e.控冷工艺经轧制后的钢板在ACC快速冷却装置进行在线冷却，返红温度为 650 700°C ；钢板下线后堆垛缓冷48小时，防止钢板内应力来不及释放而形成内裂纹；f.、热处理工艺对钢板进行调质处理，淬火火温度为910士 10°C，时间按2. Omin/ mm进行保温，淬火后立即装炉650士 10°C进行回火，时间按4. 5min/mm进行保温，出炉空冷。本发明在优质铁水、KR铁水预处理、100吨顶底复吹转炉、吹氩处理、LF炉精炼、模 铸浇注、步进式加热炉、3800m轧机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷、调质、精整、外检、 探伤、入库的工艺顺序下，本发明的有益效果在于通过调质处理，保证其各项性能指标， 满足用户理想需求。不添加Nb、V、Ti等细化晶粒元素，保持马氏体位向的索氏体钢，是通 过低碳当量成分设计及控轧控冷+调质生产工艺，生产出大厚度容器用钢120-150mm厚 12Cr2MolR钢板，具有良好的塑韧性能和高温拉伸性能；本发明具有以下优点(1)本发明 的钢质更纯净，P彡0.015%, S ^ 0. 003%； (2)不添加Nb、V、Ti等细化晶粒元素；(3)高温 性能良好；(4)钢板的厚度达到120-150mm。
具体实施例方式本发明采用转炉冶炼模铸浇注，3800m宽厚板轧机轧制的方法生产用钢。其整体的 工艺流程为优质铁水、KR铁水预处理、100吨顶底复吹转炉、吹氩处理、LF炉精炼、模铸浇 注、步进式加热炉、3800m轧机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷、调质、精整、外检、探伤、 入库。实施例一一种大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器钢，包含如下质量百分比的化学成 分(单位，wt% ) :C :0. 11、Si :0. 45、Mn :0. 35、P :0. 017、S :0. 004、Cr :2. 00、Mo 1. 10A1S 0. 040、其它为！^和残留元素；实施例二一种大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器钢，包含如下质量百分比的化学成分(单位， wt % ) :C :0. 14、Si :0. 25、Mn :0. 55、P :0. 010、S :0. 010、Cr :2. 50、Mo 0. 90、AlS :0. 020、其 它为Fe和残留元素；实施例三一种大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器钢，包含如下质量百分比的化学成分(单位， wt % ) :C :0. 12、Si :0. 35、Mn :0. 45、P :0. 013、S :0. 007、Cr :2. 20、Mo 1. 00、AlS :0. 030、其
它为Fe和残留元素；上述大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器钢，所述的钢板厚度为120 150mm。为达到上述目的，在冶炼过程中，严格控制钢中P (磷)、S (硫)、等有害元素，保证 钢水的纯净度基本达到洁净钢水平。在后续轧制加热过程中，提高终轧温度，防止钢板内部 应力过大导致裂纹，提高其塑性变形。钢板轧制结束后进行堆垛缓冷，消除钢板内部应力， 之后采用调质处理，能够保证合金钢12Cr2MolR钢板极性能需求。上述大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器钢的生产方法，包括以下主要工艺a.冶炼工艺在容器钢标准成分基础上，缩小其内控范围，严格控制钢中P(磷)、S (硫)、等有害元素，保证30t钢水的纯净度基本达到洁净钢水平，经转炉冶炼，送入LF精 炼炉精炼，并喂Al线400m，大包温度彡1600°C时吊包VD炉真空处理，真空前加入SiCa块 80 120Kg，真空度不大于0.5乇，真空保持时间> 20分钟时破坏真空，解决了钢水单靠 Al线脱氧、钢中非金属夹杂物含量较高的现象，保证了钢制的纯净度；b.浇铸工艺保真空 破坏后温度在1545 1549°C，然后采用33t扁锭模进行浇铸，保证大厚度、大单重钢板有 足够的压下量和成材原料；c.加热为避免钢锭表面出现炸裂，钢锭实现温送、温清、温装， 装钢前晾炉30分钟以上，焖钢2. 5小时，为保证合金元素充分固溶、r晶粒细小，采用低速 烧钢，1000°C以下升温速度< 120°C /h，最高加热温度1270°C;d.、控轧工艺采用两阶段控 轧工艺，第一阶段为奥氏体再结晶阶段，约在950 1150°C之间，此阶段大多数道次压下量 为8 25%，累计压下率> 70%，使奥氏体发生完全再结晶，以细化奥氏体晶粒；第二阶段 为奥氏体非再结晶阶段，开轧温度为< 920°C，终轧温度为< 900°C，在这一阶段内，奥氏体 晶粒被拉长，在伸长而未再结晶的奥氏体内形成高密度形变孪晶和形变带，同时微合金碳、 氮化物因形变诱导析出，因而增加了铁素体的形核位置，细化了铁素体晶粒，此阶段压下率 应尽量大，累计压下率> 50% ；e.控冷工艺经轧制后的钢板在ACC快速冷却装置进行在 线冷却，返红温度为650 700°C ；钢板下线后堆垛缓冷48小时，防止钢板内应力来不及释 放而形成内裂纹；f.、热处理工艺对钢板进行调质处理，淬火火温度为910士 10°C，时间按 2. Omin/mm进行保温，淬火后立即装炉650士 10°C进行回火，时间按4. 5min/mm进行保温，出 炉空冷。结果分析机械力学性能分析成份及机械力学性能按GB/T3077-1999执行，具体见表1。表1常规力学性能
权利要求
1.一种大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器钢，其特征在于包含如下质量百分比的化学 成分(单位，wt% ) :C :0. 10 0. 14、Si 0. 20 0. 50、Mn 0. 30 0. 60、P 彡 0. 018、S (0. 010、Cr 2. 00 2. 50、Mo 0. 90-1. 10A1S ^ 0. 040、其它为 Fe 和残留元素。
2.如权利要求1所述的上述大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器钢，其特征在于所述的 钢板厚度为120 150mm。
3.如权利要求1所述的大厚度Cr-Mo系12Cr2MolR容器钢的生产方法，其特征在于 包括以下主要工艺a.冶炼工艺在容器钢标准成分基础上，缩小其内控范围，严格控制钢中P(磷)、 S (硫)、等有害元素，保证30t钢水的纯净度基本达到洁净钢水平，经转炉冶炼，送入LF精 炼炉精炼，并喂Al线400m，大包温度彡1600°C时吊包VD炉真空处理，真空前加入SiCa块 80 120Kg，真空度不大于0. 5乇，真空保持时间》20分钟时破坏真空，解决了钢水单靠Al 线脱氧、钢中非金属夹杂物含量较高的现象，保证了钢制的纯净度；b.浇铸工艺保真空破坏后温度在1545 1549°C，然后采用33t扁锭模进行浇铸，保 证大厚度、大单重钢板有足够的压下量和成材原料；c.加热为避免钢锭表面出现炸裂，钢锭实现温送、温清、温装，装钢前晾炉30分钟以 上，焖钢2. 5小时，为保证合金元素充分固溶、r晶粒细小，采用低速烧钢，1000°C以下升温 速度彡1200C /h，最高加热温度1270°C ；d.、控轧工艺采用两阶段控轧工艺，第一阶段为奥氏体再结晶阶段，约在950 1150°C之间，此阶段大多数道次压下量为8 25%，累计压下率>70%，使奥氏体发生完全 再结晶，以细化奥氏体晶粒；第二阶段为奥氏体非再结晶阶段，开轧温度为彡920°C，终轧 温度为< 900°C，在这一阶段内，奥氏体晶粒被拉长，在伸长而未再结晶的奥氏体内形成高 密度形变孪晶和形变带，同时微合金碳、氮化物因形变诱导析出，因而增加了铁素体的形核 位置，细化了铁素体晶粒，此阶段压下率应尽量大，累计压下率> 50% ；e.控冷工艺经轧制后的钢板在ACC快速冷却装置进行在线冷却，返红温度为650 7000C ；钢板下线后堆垛缓冷48小时，防止钢板内应力来不及释放而形成内裂纹；f.、热处理工艺对钢板进行调质处理，淬火火温度为910士10°C，时间按2. Omin/mm进 行保温，淬火后立即装炉650士 10°C进行回火，时间按4. 5min/mm进行保温，出炉空冷。
全文摘要
本发明公开了一种大厚度Cr-Mo系12Cr2Mo1R容器钢及其生产方法，该方法在优质铁水、KR铁水预处理、100吨顶底复吹转炉、吹氩处理、LF炉精炼、模铸浇注、步进式加热炉、3800m轧机、ACC层流冷却、11辊热矫直机、堆冷、调质、精整、外检、探伤、入库的工艺顺序下，通过调质处理，保证其各项性能指标，满足用户理想需求。不添加Nb、V、Ti等细化晶粒元素，保持马氏体位向的索氏体钢，是通过低碳当量成分设计及控轧控冷+调质生产工艺，生产出大厚度容器用钢120-150mm厚12Cr2Mo1R钢板，具有良好的塑韧性能和高温拉伸性能。
文档编号B21B37/74GK102080187SQ20101059826
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者刘庆波, 崔冠军, 庞百鸣, 张兵, 张立新, 朱书成, 朱成杰, 许少普, 郭艳芳, 陈平, 雷文慧 申请人:南阳汉冶特钢有限公司