专利名称：50公斤级具有良好耐sr特性的正火钢板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种钢板及其制造方法，尤其涉及一种50公斤级钢板及其制造方法。
背景技术：
50公斤级正火厚钢板指厚度> 5mm、抗拉强度为> 485MPa的钢板，其应用极为广泛，例如中国国家标准GB713中的Q345R、美国机械工程师协会(American Society of Mechanical Engineers，简称ASME)锅炉与压力容器规范中的SA516Gr. 70等，都是锅炉容器和管件常用的50公斤级正火型厚钢板。此类钢种的厚钢板在焊接或者加工成各种容器、管件、结构件等工件后往往需要进行特定温度、特定时间的焊后热处理(Post-Welding Heat Treatment,简称PWHT),或者进行所谓的消应力退火(Stress Relieving Annealing, 简称SR)，以便消除工件内残余应力并扩散去氢。由于PWHT处理与SR处理，在热处理工艺上并无根本区别，因此通常将两者统称为SR处理，而将钢板的“耐PWHT或SR处理”的特性统称为“耐SR特性”。工件经SR处理后，其钢板内部金相组织通常会发生某种变化，进而导致钢板在SR处理前、后的机械性能也发生某些变化。因此，用户就要求钢厂交付的钢板机械性能除了必须满足相关标准外，还希望具有耐SR特性，即要求钢板在SR处理前、后的机械性能变化尽可能的小，以保证在SR处理前、后钢板的机械性能都在相应标准规定或者用户指定的范围之内；同时，也为了防止经过SR处理的钢板与未经过SR处理的钢板焊在一起时，产生过大的性能差异。生产实践表明，工件经SR处理温度越高、处理时间越长，钢板在SR处理前后的机械性能变化也越大。例如，在SR温度为620°C、保温时间为2小时的情况下，钢板的机械性能在SR后虽然有所劣化，但通常还在可接受的范围内；若经过695°C温度、9小时的SR处理后，普通钢板的抗拉强度会骤降几十MPa，甚至会出现钢板在出厂时抗拉强度接近标准上限、而当用户SR处理后，钢板的抗拉强度骤降到标准下限以下的情况。显然，普通钢板在经过695°C高温、9小时的SR处理后，很难保证其抗拉强度在SR处理前、后同时满足标准要求。换而言之，普通钢板并不具备所谓的“耐高温长时SR特性”。如果将经过高温长时SR处理的钢板与未经过高温长时SR处理的钢板焊在一起，很可能会产生大的性能方面的差异。随着核电、热电及化工等行业的迅速兴起，某些容器、管件的工作环境越来越严酷，此类容器、管件SR处理的温度越来越高、处理时间越来越长，由此导致用户对钢板“耐高温长时SR特性”的要求越来越高，例如某新型核电站关键部件之一的耐压筒体所用的钢种为SA516Gr. 70、厚度为65mm的厚钢板就需要这样的“耐高温长时SR特性”。这些钢板在弯曲、焊接成相应的耐压筒体后，筒体需要进行695°C，9小时的SR处理。显然，在这种情况下，钢厂除了必须保证钢板在出厂时的机械性能符合SA516Gr. 70标准要求外，还必须保证钢板在经过高温长时SR处理后的机械性能仍符合SA516Gr. 70标准要求，而且希望经过高温长时SR处理的钢板与未经高温长时SR处理的钢板在机械性能方面的差异尽可能的小， 即钢板必须具备良好的“耐高温长时SR特性”。为了解决SR处理前后，钢板性能变化大的问题，公开号为JP9256037，
公开日为1997 年 9 月 30 日，名称为 “PRODUCTION OF THICK HIGH TENSILE STRENGTH STEEL PLATE FOR STRESS RELIEVING ANNEALING TREATMENT” 的日本专利与公开号为 JP9256038，
公开日为 1997 年 9 月 30 日，名称为 “HEAT TREATMENT BEFORE STRESS RELIEVING ANNEALING TREATMENT FOR THICK STEEL PLATE”的日本专利公开了一种具有良好“耐SR特性”厚钢板的制造技术，其板坯的化学组成按重量百分数为C :0. 05 0. 20%、Si :0. 02 0. 5%、 Mn 0. 2 2. 0%和 Al 0. 005 0. 10%，必要时，可添加 Cu、Ni、Cr、Mo、V、Nb、Ti、B、Ca 及稀土元素当中的一种或二种以上元素，其余为Fe及不可避免的杂质元素；板坯经加热、热轧成钢板后空冷至室温；然后，钢板再经过不完全正火处理，即将钢板加热至Acl相变点温度(即珠光体向奥氏体转变开始温度)以上、Ac3相变点温度(即先共析铁素体全部溶入奥氏体的温度)以下的某一温度后，缓慢冷却至室温。但是，日本专利JP9256037与日本专利JP9256038所公开的方法制造的钢板只具备耐625°C以下温度耐SR处理的特性，不具备耐更高的温度(例如695°C高温)、更长的时间(例如24小时SR处理)的特性。并且，其钢板在热轧后只进行了 Acl相变点温度以上、 Ac3相变点温度以下的不完全正火处理，不能满足很多用户提出的钢板必须经过Ac3相变点温度以上正火处理的要求。公开号为CN1918308，
公开日为2007年2月21日，名称为“高张力钢板的制造方法”的中国专利公开了一种具有良好“耐SR特性”60公斤级高强度厚钢板的制造技术，其板坯的化学组成按重量百分数为C :0. 02 0. 18%、Si :0. 05 0. 5%、Mn :0. 5 2. 0%、 Al :0. 005 0. 10%,N :0. 0005 0. 008%,P :0. 03% 以下、S :0. 03% 以下;必要时，可添加重量百分数为Cu :2%以下、Ni :4%以下、Cr :2%以下、Mo : I %以下的一种或二种以上元素； 必要时，还可添加重量百分数为Nb :0. 05%以下、V :0. 5%以下、Ti :0. 03%以下的一种或二种以上元素，其余为Fe及不可避免的杂质元素。板还经加热、热轧成钢板后，通过直接淬火或加速冷却工艺将钢板从Ar3点以上温度冷却至400°C以下，再由在线加热装置将钢板以 (l°c /秒的速度加热至460°C，进而以彡1°C /秒的速度由460°C加热至Acl相变点以下的某一温度，并使钢板中心部分温度彡5200C。公开号为JP59232234，
公开日为 1984 年 12 月 27 日，名称为“MANUFACTUREOF 50KG STEEL MATERIAL FOR STRESS RELIEVING ANNEALING” 的日本专利公开了一种具有良好“耐 SR特性”50公斤级厚钢板的制造技术，其板坯的化学组成按重量百分数为C :0. 03 0. 3%, Si ·.( 0. 6%, Mn :0. 2 2. 0%、Al :0. 005 0. 10% ;必要时，还可添加重量百分数为Nb 0. 003 0. 10 %、V 0. 02 0. 06 %、Ti 0. 005 0. 10 %的一种或二种以上元素，且根据 Nb, V, Ti三个微量元素的“全部添加”、“单个添加”或“不添加”几种情况，将C+Mn/9. 11相应地控制在0. 17 0. 26%之间的某特定值以下；其余为Fe及不可避免的杂质元素。板坯经加热、热轧成钢板后，通过控制冷却工艺，使钢板以3 30°C /秒的速度从Ar3点以上温度冷却至250 500°C之间。中国专利CN1918308和日本专利JP59232234所公开的制造技术有一个共同点， 就是其钢板均采用热轧后控制冷却工艺(直接淬火或加速冷却也属于控制冷却工艺)，所制造钢板的交货状态属于热机械控制工艺(Thermo Mechanical Control Process,简称 TMCP)状态，与采用的正火工艺的钢板有本质区别。事实上，在国内锅炉容器业内，用户普遍都不接受控轧控冷工艺以及相应的TMCP交货状态，国内常见的锅炉容器用钢标准中，如中国国家标准GB713中，也都未认可控轧控冷工艺以及TMCP交货状态，而只认可热轧、控轧、 正火、正火后回火和淬火后回火工艺以及相应的交货状态；此外，日本专利JP59232234公开的技术所涉及到的SR处理温度仅为600°C温度，因此其无法适用于695°C温度、9小时的 SR处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板，该50公斤级钢板具有良好的耐SR特性，即在经过高温长时SR处理后，其机械性能变化量可控制在一定的范围内，并且其在SR处理前后的机械性能都能符合相关标准的要求。此外，本发明的目的还在于提供一种该50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的制造方法。发明人通过对50公斤级正火钢板进行大量模拟SR处理试验，并得到以下规律如图I、图2所示，在SR处理温度在610°C以上、Acl相变点温度以下，保温时间在 2 24h内，对于相同的保温时间，随着热处理温度的增加，钢板的抗拉强度与屈服强度呈线性下降趋势，且SR前、后钢板抗拉强度的跌幅大于屈服强度；如图3、图4所示，在SR处理温度在610°C以上、Acl相变点温度以下，保温时间在 2 24h内，对于相同的热处理温度，随着保温时间的增加，钢板的抗拉强度与屈服强度有下降趋势，其中，抗拉强度的降低与保温时间呈对数关系，屈服强度的降低与保温时间呈正比关系，且SR处理前、后钢板抗拉强度的跌幅大于屈服强度；在SR处理温度在610°C以上、Acl相变点温度以下，保温时间在2 24h内，对于多次SR处理的情况，若SR处理温度相同，则多次SR前后钢板的抗拉强度与屈服强度变化主要取决于每次SR处理的保温时间之和，而与SR处理次数无显著关系。即在相同的SR 处理温度下，二次3小时的SR处理后钢板抗拉强度与屈服强度的变化量与一次6小时的SR 处理后抗拉强度与屈服强度的变化量基本相当；在SR处理温度在610°C以上、Acl相变点温度以下，保温时间在2 24h内，钢的韧性在SR处理前后也有变化，但相对于强度，韧性没有上限限制，因此只要采用适当的化学成分及制造工艺使得SR前钢板韧性足够高，就能保证SR处理后，其韧性也能满足标准及用户的要求。根据上述规律，本发明提供了一种50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板，其化学成分的质量百分比为c 0. 05 O. 25wt% ；Si :0. I O. 5wt% ；Mn :0. 8 I. 6wt% ；Cu ^ 0. 4wt% ；Ni 0. 4wt% ；Mo 0. 13wt% ；Nb 0. 03wt% ；V 0. 04wt% ；A1 :0. 02 0. Iwt% ；P ·.( 0. 02wt% ；S ·.( 0. 02wt% ;其余为Fe和其他不可避免的杂质；该50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板还应满足Rmax ^ Eq ^ Rmin+ Δ Rm ；式中，Eq为强度当量，单位Mpa，其满足Eq = 720 X C % +100 (Mn % +Si % +Mo% )+35 X (Cu% +Ni% )+500 X Nb % +260XV% +260，其中 C%、Mn%、Si%、Cu%、Ni%、 Nb%、V%&Mo%分别为C、Mn、Si、Cu、Ni、Nb、V及Mo元素的重量百分数；Rmax为要求的抗拉强度上限，单位MPa ；Rmin为要求的抗拉强度下限，单位MPa ; Λ Rm为强度下降预期，单位 MPa，其满足ARm = 8. 8Xln(t)+0. 35XT-178，其中t为SR处理的保温时间，单位h ;T为 SR处理的温度，单位。C。
优选地，在上述50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板中，其化学成分的质量百分比为C 0. 12 O. 20wt % ；Si 0. 20 O. 35wt % ；Mn :1. 10 I. 5wt % ；Cu :0. 05 0. 25wt% ；Ni 0. 05 0. 25wt% ；Mo :0. 02 0. 12wt% ；Nb :0. 005 0. 02wt% ；V :0. 01 0. 03wt% ；A1 0. 02 0. 05wt% ；P 0. 012wt% ;S :彡 0. 005wt% ;其余为 Fe 和其他不可避免的杂质。本发明中化学元素的添加原理如下C :0· 05 O. 25wt%C是钢的主要强化元素，为保证正火后钢板的强度，需要在钢中加入> O. 05wt% 的C。但C的含量太高，会导致钢板的韧性及焊接性能的恶化。因此，本技术方案限制C含量在O. 05 O. 25wt%范围内，其优选范围为O. 12 O. 20wt%。Si 0. I O. 5wt%Si是钢的强化元素，也是精炼过程中的脱氧元素。为保证正火处理后钢板的强度， 需要在钢中加入>0.但Si的含量太高，会导致钢板的韧性及焊接性能的恶化。 因此，本发明将Si含量控制在O. I O. 5wt%范围内，其优选范围为O. 20 O. 35wt%。Mn :0· 8 I. 6wt%Mn是钢的强化元素，也是精炼过程中的脱氧、脱S元素，并且其具有成本低的优点。为保证正火处理后钢板的强度，改变钢中硫化物的形态，改善钢的韧性，需要在钢中加
O. 8wt%的Mn。但Mn的含量太高，也会导致钢板的焊接性能的恶化；另外，ASME相应规范中对Mn也有上限规定。因此，本发明将Mn含量限定在O. 8 I. 6wt%范围内，其优选范围为I. 10 I. 5wt% οCu O. 4wt%Cu是钢的强化元素，并且一定含量的Cu还有利于减少钢在SR处理后的强度变化量。但Cu含量太高，也会导致钢板的韧性与焊接性能的恶化，尤其是Cu元素还有辐射脆化的特点，若用于核电用钢，Cu含量必须受到严格限制。因此，只有在钢板较厚或在其他必须依靠加Cu来提高钢强度的情况下，才会加入适当含量的Cu，并且Cu最大含量应彡O. 4wt%，其优选范围为O. 05 O. 25wt%。Ni O. 4wt%Ni是改善钢的韧性的元素，在对钢的低温冲击有较高要求的情况下，需要加入适当的Ni。但Ni是贵金属元素，并且在ASME相应标准中，对Ni的含量也有严格的限制。因此只有在钢板较厚或用户对钢板的韧性要求较为苛刻的情况下，才会加入适当含量的Ni 以提高钢的韧性，且Ni最大含量应彡O. 4wt%，其优选范围为O. 05 O. 25wt%。Mo O. 13wt%Mo是钢的强化元素，也是提高高温强度性能及耐高温长时SR性能的元素。因此， 在钢板有模拟SR试验要求的情况下，往往需要加入适当的Mo。但Mo是贵金属元素，且其含量太高也会导致钢板的韧性与焊接性能的恶化；此外，在ASME相应规范中，对Mo含量也有严格的限制。因此，本发明将Mo含量控制在彡O. 13wt%范围内，其优选范围为O. 02
O.12wt% οNb O. 03wt%Nb是典型的微合金强化元素，对于正火钢，适当的Nb含量既可以提高钢的强度，还可以改善钢板母材的韧性。但Nb是贵金属元素，且其含量过高时也会导致钢板焊接热影响区的性能恶化；此外，在ASME相应标准中，对Nb含量也有严格的限制。因此，本发明将Nb 含量控制在彡O. 03wt%范围内，其优选范围为O. 005 O. 02wt%。V O. 04wt%V是典型的微合金强化元素。但V是贵金属元素，且其含量过高时也会导致钢板焊接热影响区的性能恶化；并且在ASME相应标准中，对V含量也有限制。因此，本发明将V 含量控制在彡O. 04wt%范围内，其优选范围为0.01 O. 03wt%。Al :0. 02 O. Iwt%Al是细化晶粒元素，ASME相应标准中规定，对锅炉容器用钢中的Al含量应 ^ O. 02wt%。但Al含量的增加，也会带来浇铸时易堵塞水口、钢中夹杂物增加等负面影响。 因此，本发明将Al含量控制在O. 02 O. lwt%范围内，其优选范围为O. 02 O. 05wt%。P O. 02wt%,S O. 02wt%P、S均为钢中不可避免的杂质元素，P、S含量太高，将严重恶化钢板母材的韧性以及焊接热影响区的韧性，为此本发明限定P :彡O. 02wt%,S O. 02wt%，其优选范围为P : (O. 012wt%, S ·.( O. 005wt%。此外，本发明所述的50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板还应满足Rmax ^ Eq ^ Rmin+ Δ Rm ；式中，Rmax为要求的抗拉强度上限；Rmin为要求的抗拉强度下限；Λ Rm为强度下降预期，其物理意义是给出了钢板经特定温度、特定保温时间的SR处理后，其抗拉强度的变化预测量。不同的化学成份和热处理工艺条件下，Λ Rm呈现出不同的趋势。根据发明人的研究，对于50公斤级正火钢板，只要其成份在相应标准允许的成份范围之内，热处理工艺为正火处理，则Λ Rm满足Λ Rm = 8. 8 X In (t) +0. 35 X Τ-178，其中t为SR处理的保温时间，单位h ;T为SR处理的温度，单位。C。Eq为强度当量，其物理意义是用以指导50公斤级具有良好耐高温长时SR特性的正火钢板的成分设计，只有当Eq值既不超过要求的抗拉强度上限Rmax，又与要求的抗拉强度下限Rmin相比有强度下降预期Λ Rm的富裕量时，才能保证钢板强度在高温长时SR处理的前后都能符合要求的上下限之内。另外，为了实现本发明的目的，本发明还提供该种50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的制造方法，其包括下列步骤(I)冶炼；(2)精炼；(3)真空脱气；(4)浇铸；(5)轧制；(6)热处理采用正火处理，温度为880 930°C，保温时间(单位分钟)为成品厚度(单位毫米)的I 3倍；(7)厂内SR预处理若Λ Rm或Λ Rp彡50MPa时，对钢板进行厂内SR预处理，热处理温度与用户实际SR处理温度相同，保温时间为O. 5 3h ;其中，ARp为屈服下降预期， 单位MPa，其满足ARp = O. 62X (t)+0. 12XT-55 ;式中，t为SR处理的保温时间，单位h ;T为SR处理的温度，单位。C ；若Λ Rm < 50MPa且Λ Rp < 50MPa时，不进行厂内预处理。ARp为屈服下降预期，其与强度下降预期Λ Rm类似，其物理意义是给出了钢板经特定温度、特定保温时间的SR处理后，其屈服强度的变化预测量。不同的化学成份和热处理工艺条件下，ARp呈现出不同的趋势。根据发明人的研究，对于50公斤级正火钢板，只要其成份在相应标准允许的成份范围之内，热处理工艺为正火处理，则ARp满足ARp =
O.62 X (t)+0. 12XT-55，其中t为SR处理的保温时间，单位h，T为SR处理的温度，单位。C。通过计算强度下降预期ARm及屈服下降预期Λ Rp，能够判断是否需要增加厂内预SR处理步骤。当Λ Rm或者Λ Rp > 50MPa时，说明采用现有技术生产的钢板在经过高温长时SR处理后，抗拉强度或屈服强度降幅很大，很难保证钢板在SR前、后的抗拉强度和屈服强度均在要求的上下限之内。因此，本发明增加了厂内预SR处理步骤，以保证钢板在经过用户正式的高温长时SR处理后，其抗拉强度与屈服强度的下降量不超过50MPa。优选地，在上述50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的制造方法中，冶炼步骤采用转炉或电炉冶炼，并控制P含量在O. 015wt%以下。优选地，在上述50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的制造方法中，精炼步骤采用LF炉精炼，并控制S含量在O. 010wt%以下。优选地，在上述50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的制造方法中，真空脱气步骤采用RH真空处理设备进行真空脱气，并采用喂丝方式进行Ca处理和终脱氧，控制H含量在2ppm以下。优选地，在上述50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的制造方法中，浇铸步骤采用模铸工艺或者连铸工艺浇铸，模铸工艺的压缩比在4. I倍以上；连铸工艺的压缩比在
3.I倍以上。优选地，在上述50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的制造方法中，轧制步骤采用控制轧制工艺，其精轧阶段的控轧厚度为成品钢板厚度的I. 4倍以上，开轧温度为 850 900°C，终轧温度为760 850°C。优选地，在上述50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的制造方法中，热处理步骤中正火温度为900 930°C。本发明所述的50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板在热处理温度在610°C以上、Acl相变点温度以下，保温时间2 24h的SR处理前后，其抗拉强度及屈服强度变化量均可控制在50MPa以内，并且其各项机械性能均能符合相关标准的要求。
图I显示了 SR处理温度对抗拉强度Rm的影响。图2显示了 SR处理温度对屈服强度RpO. 2的影响。图3显示了 SR保温时间t对抗拉强度Rm的影响。图4显示了 SR保温时间t对屈服强度RpO. 2的影响。
具体实施方式
实施例1-9
实施例1-9中，50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板，其厚度为34 48mm，牌号为SA516Gr. 70，具体材料特性要求为SR前后钢板的抗拉强度Rm都在485 620MPa之间，屈服强度RpO. 2都彡260MPa,且SR前后抗拉强度变化彡50MPa，屈服强度变化彡50MPa。需要注意的是，尽管实施例1-9中的50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板均为牌号为SA516Gr. 70的钢板，但是本技术方案不仅限于牌号为SA516Gr. 70的钢板及其制造方法，本技术方案还适用于生产其它牌号的50公斤级正火钢板。制造50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的具体步骤如下(本案实施例1-9 以及对比例1-5中各钢种化学成分见表I)(I)冶炼可采用转炉或电炉冶炼，本实施例中采用150吨顶底复合吹氧气转炉冶炼，并采用高炉铁水或COREX炉铁水，允许加入不超过10%的优质废钢或厂内返回废钢。脱 C是转炉吹炼的重要任务之一，但为了脱氧稳定，减少夹杂物，转炉最终停吹时钢水中C含量应彡O. 04% ;而转炉出钢时，P含量须严格控制在O. 015wt%以下；⑵LF炉精炼钢水经150吨LF炉外精炼炉处理，造好泡沫白渣，强化钢水脱O和脱S，减少夹杂物，调整并均匀温度和成分，LF炉出钢时，严格控制S含量在O. OlOwt %以下；(3)真空脱气钢水经150吨RH真空处理装置处理，RH处理时真空度保持在267Pa 以下，高真空时间控制在16分钟以上；RH出钢后，严格控制H含量在2ppm以下；RH处理结束后，钢水经喂Si-Ca丝处理；喂丝结束后，吹Ar搅拌3分钟以上；(4)浇铸采用模铸工艺浇铸，其压缩比在4. I倍以上；或者采用连铸工艺浇铸，其压缩比在3. I倍以上；本实施例中采用连铸机将钢水浇铸成厚度为244mm的连铸坯；(5)轧制将连铸坯加热至1130°C，再由双机架四辊可逆式宽厚板轧机采用控制轧制工艺进行轧制，其精轧阶段的控轧厚度为成品钢板厚度的I. 4倍以上，开轧温度为 850 900°C，终轧温度为760 850°C ；(6)热处理采用正火处理，温度设定为910°C，保温时间为44 62分钟；(7)厂内SR预处理若Λ Rm或Λ Rp彡50MPa时，对钢板进行厂内SR预处理，热处理温度与用户实际SR处理温度相同，保温时间为O. 5 3h ;其中，ARp为屈服下降预期， 单位MPa，其满足ARp = O. 62X (t)+0. 12XT-55 ;式中，t为SR处理的保温时间，单位h ; T为SR处理的温度，单位。C ；若Λ Rm < 50MPa且Λ Rp < 50MPa时，不进行厂内预处理。表I.(其余为Fe和其他不可避免的杂质，wt % )
权利要求
1.一种50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板，其特征在于，化学成分的质量百分比为C 0. 05 O. 25wt % ;Si :0. I O. 5wt % ；Mn :0. 8 I. 6wt % ；Cu ^ 0. 4wt % ；Ni ^ 0. 4wt % ；Mo ^ 0. 13wt % ；Nb ^ 0. 03wt % ；V ^ 0. 04wt % ；A1 :0. 02 0. Iwt % ；P (0. 02wt% ；S 0. 02wt% ;其余为Fe和其他不可避免的杂质；所述50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板还应满足Rmax ^ Eq ^ Rmin+ Δ Rm ；式中，Eq为强度当量，单位Mpa，其满足Eq = 720XC % +100 (Mn % +Si % +Mo% )+35 X (Cu% +Ni% )+500 X Nb % +260XV% +260，其中 C%、Mn%、Si%、Cu%、Ni%、 Nb%、V%&Mo%分别为C、Mn、Si、Cu、Ni、Nb、V及Mo元素的重量百分数；Rmax为要求的抗拉强度上限，单位MPa ；Rmin为要求的抗拉强度下限，单位MPa ; Λ Rm为强度下降预期，单位 MPa，其满足ARm = 8. 8Xln(t)+0. 35XT-178，其中t为SR处理的保温时间，单位h ;T为 SR处理的温度，单位。C。
2.如权利要求I所述的50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板，其特征在于，化学成分的质量百分比为C 0. 12 O. 20wt% ；Si 0. 20 O. 35wt% ；Mn :1. 10 I. 5wt% ；Cu 0. 05 0. 25wt% ；Ni :0. 05 0. 25wt% ；Mo :0. 02 0. 12wt% ；Nb :0. 005 0. 02wt% ；V 0. 01 0. 03wt% ；A1 0. 02 0. 05wt% ；P 0. 012wt% ；S 0. 005wt% ;其余为 Fe 和其他不可避免的杂质。
3.如权利要求I所述的50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的制造方法，其特征在于，包括下列步骤(1)冶炼；(2)精炼；(3)真空脱气；(4)浇铸；(5)轧制；(6)热处理采用正火处理，温度为880 930°C，保温时间为成品厚度的I 3倍；(7)厂内SR预处理若ΛRm或ARp彡50MPa时，对钢板进行厂内SR预处理，热处理温度与用户实际SR处理温度相同，保温时间为O. 5 3h ;其中，ARp为屈服下降预期，单位 MPa，其满足ARp = O. 62X (t)+0. 12XT-55 ;式中，t为SR处理的保温时间，单位h ;T为 SR处理的温度，单位。C ；若Λ Rm < 50MPa且Λ Rp < 50MPa时，不进行厂内预处理。
4.如权利要求3所述的50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的制造方法，其特征在于，所述冶炼步骤采用转炉或电炉冶炼，并控制P含量在O. 015wt%以下。
5.如权利要求3所述的50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的制造方法，其特征在于，所述精炼步骤采用LF炉精炼，并控制S含量在O. 010wt%以下。
6.如权利要求3所述的50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的制造方法，其特征在于，所述真空脱气步骤采用RH真空处理设备进行真空脱气，并采用喂丝方式进行Ca处理和终脱氧，控制H含量在2ppm以下。
7.如权利要求3所述的50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的制造方法，其特征在于，所述浇铸步骤采用模铸工艺或者连铸工艺浇铸，模铸工艺的压缩比在4. I倍以上；连铸工艺的压缩比在3. I倍以上。
8.如权利要求3所述的50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的制造方法，其特征在于，所述轧制步骤采用控制轧制工艺，其精轧阶段的控轧厚度为成品钢板厚度的I. 4倍以上，开轧温度为850 900°C，终轧温度为760 850°C。
9.如权利要求3所述的50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的制造方法，其特征在于，所述热处理步骤中正火温度为900 930°C。
全文摘要
本发明公开了一种50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板，其化学成分的质量百分比为C0.05～0.25wt％；Si0.1～0.5wt％；Mn0.8～1.6wt％；Cu≤0.4wt％；Ni≤0.4wt％；Mo≤0.13wt％；Nb≤0.03wt％；V≤0.04wt％；Al0.02～0.1wt％；P≤0.02wt％；S≤0.02wt％；其余为Fe和其他不可避免的杂质；该50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板还应满足Rmax≥Eq≥Rmin+ΔRm；此外，本发明还公开了一种该50公斤级具有良好耐SR特性的正火钢板的制造方法。
文档编号C22C33/04GK102605238SQ20121009148
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者苏大雄, 范吾平, 陈超 申请人:宝山钢铁股份有限公司