一种低成本高强韧薄规格9Ni钢板的制造方法与流程

文档序号:11937484阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种低成本高强韧薄规格9Ni钢板的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:

㈠炼钢:钢水的重量百分比成分为:C:0.03-0.06%,Si:0.1-0.2%,Mn:0.5-0.8%, Ni:8.6-9.1%,Mo:0.02-0.05%,Als:0.015-0.035%,S≤0.005%,P≤0.007%,N≤0.007%,以及余量Fe和不可去除杂质,采用真空度≤50Pa的真空炉冶炼并合金化;

㈡开坯:加热温度1160-1220℃,保温时间90-180min,开坯后坯料厚度120-150mm;

㈢轧制:采用两阶段控制轧制,板坯加热温度1140-1180℃,一阶段轧制温度为1020-1120℃,道次压下量15-30%,二阶段轧制温度为750-960℃,道次压下量≥12%,累计压下率≥60%,轧制厚度≤8mm;

㈣冷却:轧制后待温10-15s,使轧件温度均匀化,之后以15-40℃/s的冷却速率加速冷却至440-550℃后再空冷至室温;

㈤热处理:钢板加热至575-605℃回火45-70min后空冷至室温。

2.如权利要求1所述的低成本高强韧薄规格9Ni钢板的制造方法,其特征在于:所述步骤㈣中,轧制后加速冷却至440-550℃,该温度区间接近但仍高于过冷奥氏体相变临界点,在随后的空冷过程中γ-Fe以切边机制转变为α-Fe,得到板条束形态的铁素体组织,而C原子则能够发生扩散,在板条界或板条束界上富集或以M-A组元间隙原子形式存在,该组织及元素分布状态更有利于后续工艺中回转奥氏体的形成;轧制后加速冷却还能够避免高温缓冷条件下有害元素晶界偏聚及粗大碳化物析出,有利于低温韧性。

3.如权利要求1所述的低成本高强韧薄规格9Ni钢板的制造方法,其特征在于:所述步骤㈤中,钢板加热至575-605℃回火45-70min后空冷至室温,回转奥氏体在板条界或板条束界上形成,并在保温过程中进一步富集合金元素以提高稳定性;铁素体板条束在保温过程中则发生回复,同时铁素体中的有害元素也被排至回转奥氏体中,从而改善了基体性能。

4.如权利要求1或2或3所述的低成本高强韧薄规格9Ni钢板的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:按元素重量百分比其成分为:0.05%C,0.19%Si,0.59%Mn,9.1%Ni,0.022%Mo,0.019%Als,0.0011%S,0.004%P,0.004%N,以及余量Fe和不可去除杂质,采用300Kg真空感应炉炼钢,铸坯厚度200mm;将铸坯在加热炉中加热至1200℃并保温140min后开坯成150mm厚锻坯;将锻坯在加热炉中加热至1140℃,一阶段轧制开轧温度1105℃、终轧温度1040℃,压下规程为150mm -112mm -84mm -63mm -47mm -35mm,二阶段轧制开轧温度940℃、终轧温度775℃,压下规程为35mm -26mm -19.5mm -15mm -12mm -9.6mm -8mm;轧制后待温15s再以15℃/s的冷却速率加速冷却至440℃,之后空冷至室温;将轧板放入加热炉中加热至575℃回火70min后空冷至室温;所得9Ni钢板显微组织为板条束基体加回转奥氏体第二相,屈服强度675MPa,抗拉强度722MPa,延伸率26%,-196℃横向冲击功142J。

5.如权利要求1或2或3所述的低成本高强韧薄规格9Ni钢板的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:按元素重量百分比其成分为:0.06%C,0.11%Si,0.76%Mn,8.6%Ni,0.045%Mo,0.032%Als,0.0008%S,0.003%P,0.003%N,以及余量Fe和不可去除杂质,采用150Kg真空感应炉炼钢,铸坯厚度150mm;将铸坯在加热炉中加热至1220℃并保温90min后开坯成120mm厚锻坯;将锻坯在加热炉中加热至1160℃,一阶段轧制开轧温度1110℃、终轧温度1055℃,压下规程为120mm -89mm -67mm -50mm -37mm -27mm,二阶段轧制开轧温度945℃、终轧温度780℃,压下规程为27mm -20mm -15mm -12mm -10mm -8mm -6.8mm -6.0mm;轧制后待温12s再以30℃/s的冷却速率加速冷却至524℃,之后空冷至室温;将轧板放入加热炉中加热至605℃回火45min后空冷至室温;所得9Ni钢板显微组织为板条束基体加回转奥氏体第二相,屈服强度656MPa,抗拉强度719MPa,延伸率23%,-196℃横向冲击功84J。

6.如权利要求1或2或3所述的低成本高强韧薄规格9Ni钢板的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:按元素重量百分比其成分为:0.03%C,0.16%Si,0.63%Mn,8.9%Ni,0.036%Mo,0.024%Als,0.001%S,0.004%P,0.003%N,以及余量Fe和不可去除杂质,采用150Kg真空感应炉炼钢,铸坯厚度150mm;将铸坯在加热炉中加热至1160℃并保温180min后开坯成120mm厚锻坯;将锻坯在加热炉中加热至1180℃,一阶段轧制开轧温度1120℃、终轧温度1060℃,压下规程为120mm -90mm -67mm -50mm -37mm -28mm -24mm,二阶段轧制开轧温度960℃、终轧温度765℃,压下规程为24mm -18mm -13.5mm -11mm -9mm -7mm -6mm -5.1mm;轧制后待温10s再以40℃/s的冷却速率加速冷却至550℃,之后空冷至室温;将轧板放入加热炉中加热至590℃回火60min后空冷至室温;所得9Ni钢板显微组织为板条束基体加回转奥氏体第二相,屈服强度668MPa,抗拉强度716MPa,延伸率24%,-196℃横向冲击功52J。

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