一种低合金15CrMo钢板及其生产方法
【专利摘要】本发明涉及一种低合金15CrMo钢板及其生产方法，所述钢板由以下重量百分含量的组分组成：C：0.12～0.17%，Si：0.13～0.37%，Mn：0.40～0.70%，P≤0.025%，S≤0.025%，Ni≤0.25%，Cr：0.80～1.10%，Cu≤0.25%，Mo：0.40～0.55%，余量为Fe和不可避免的杂质。所述生产方法包含冶炼工序、连铸工序、加热工序、轧钢工序以及回火工艺，本发明钢板采用转炉冶炼、精炼、连铸坯加热、控轧、回火热处理生产工艺，生产的钢板强度与韧性匹配良好，同时大大降低了生产成本，各项指标完全满足标准要求。
【专利说明】
-种低合金1 SCrMo钢板及其生产方法
技术领域
[0001] 本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体设及一种低合金ISCrMo钢板及其生产方法。
【背景技术】
[0002] ISCrMo钢板是一种低合金中溫压力容器用钢板，常用与石油化工、煤化工及电力 等领域，钢板使用条件苛刻，材料长期处于高溫、高压及临氨工况下。传统的ISCrMo钢板采 用正火+回火的生产工艺，钢板使用性能时有波动，生产成本也较高。本发明提供了一种采 用控社+回火热处理工艺相结合的生产工艺，所生产的钢板各项性能指标完全满足技术要 求，同时大大降低了生产成本。
【发明内容】
[0003] 针对上述问题，本发明的目的在于提供一种低合金ISCrMo钢板及其生产方法。所 生产的钢板力学性能好，制造工序简单，生产成本低，可实现工业规模化生产。
[0004] 为了实现上述目的，本发明提供了一种低合金ISCrMo钢板，所述钢板由W下重量 百分含量的组分组成：C:0.12~0.17〇/〇,Si :0.13~0.37〇/〇，Mn:0.40~0.70〇/〇，P < 0.025〇/〇,S < 0.025〇/〇，Ni < 0.25〇/〇，Cr: 0.80~1.10〇/〇，Cu < 0.25〇/〇，Mo: 0.40~0.55〇/〇，余量为化和不可避免的 杂质。
[0005] 本发明所述钢板厚度为10~20mm，采用控社+回火热处理相结合的生产工艺。
[0006] 同时，本发明的目的还在于公开了一种低合金ISCrMo钢板的生产方法，所述生产 方法包含冶炼工序、连铸工序、加热工序、社钢工序W及回火工艺。
[0007] 本发明所述社钢工序中，采用奥氏体再结晶型和未再结晶型两阶段控社工艺，第 一阶段在粗社机上进行，开社溫度控制在1050~Iioor，粗社机的第一阶段控制总压下率 > 70%，道次变形率含15%，粗社终社溫度含950°C待溫。
[000引本发明所述社钢工序中，采用奥氏体再结晶型和未再结晶型两阶段控社工艺，第 二阶段控社在精社机上进行，开社溫度^ 90(TC，开社前几道次采用大压下量，道次压下率 在15~20%，累积压下率> 50%，终社溫度控制在800~860°C，社后采用空冷冷却。
[0009] 本发明所述回火工序中，对采用控社工艺的钢板进行回火处理，回火溫度720~ 730°C，保溫时间为4~4.5min/mm。
[0010] 本发明所述冶炼工序中，钢水采用转炉冶炼，LF炉精炼，喂入侣线^ 6米/吨钢，快 速将炉渣变白，白渣保持时间含25分钟;VD炉真空处理，真空前将各类成分调至内控范围， 真空保持时间含20分钟。
[0011] 本发明所述连铸工序中，钢水经过连铸生产得到连铸巧，连铸巧断面为200* 1300mm，连铸巧堆煤2地W上再拆煤清理，清理溫度^ 150°C。
[0012] 本发明所述加热工序中，连铸巧在连续炉进行加热，加热系数为8-lOmin/cm，最高 加热溫度1250°C，均热段溫度控制在1220~1240°C，然后出炉进行社制。
[0013] 本发明的钢板是通过控社+回火热处理相结合的生产工艺，生产出符合要求的 15CrMo钢板，其生产制造工序简单，生产成本低，可大批量进行生产。钢板的成分设计中C含 量为0.12~0.17%，C作为主要的强化元素，提高钢板强度;Mn的含量在0.40~0.70%，Mn降低 钢的临界转变溫度，同时起到细化珠光体的作用；Cr的含量为0.80~1.10%，Cr主要作用是 提高钢的泽透性，提高钢的强度：Mo 0.45~0.60%，提高钢的泽透性和热强性，防止回火脆 性，提高钢的回火稳定性，提高塑性;杂质元素 P、S等含量按要求进行限制，在工艺设备能力 下尽可能降低，W达到钢质纯净、力学性能均匀的目的。本发明的交货状态为控社+回火状 态，采用本工艺生产的ISCrMo钢板各项性能指标明显好于传统的正火+回火工艺生产的钢 板。
[0014] 本发明具有W下优点：（1)钢板采用控社+回火热处理工艺进行生产；（2)大大降低 生产成本；（3)强度和初性匹配良好，屈服强度含275Mpa，抗拉强度Rm > 460Mpa;延伸率> 19%，20°C横向冲击功均大于100 J。
【具体实施方式】
[0015] W下通过实施例对本发明做进一步详细说明。
[0016] 实施例1 本实例的1 SCrMo钢的实际成分（按重量百分比）为：C: 0.13%，Si : 0.25%，Mn: 0.53%，P: 0.006%，S:0.002%，Ni :0.04%，Cr:0.95%，Mo: 0.48%，Cu:0.02%，余量为化和不可避免的杂质， 社制成1 Omm成品钢板。本实例的1 SCrMo钢板的生产方法的步骤如下： 本实例的生产方法如下： (1) 冶炼工艺:钢水采用转炉冶炼，LF炉精炼，喂入侣线6.5米/吨，快速将炉渣变白，白 渣保持时间30分钟;VD炉真空处理，真空前将各类成分调至内控范围，真空保持时间25分 钟； (2) 连铸工艺:钢板采用连铸生产，连铸巧采用断面为200*1300mm，连铸巧堆煤2化开始 清理巧料，清理溫度实测值为210°C ; (3) 加热工艺：连铸巧在连续炉进行加热，加热系数按照9min/cm，最高加热溫度1250 °C，均热段溫度控制在1230°C左右，然后出炉进行社制； (4) 社钢工艺:采用奥氏体再结晶型和未再结晶型两阶段控社工艺。第一阶段在粗社机 上进行，开社溫度控制在1070°C，粗社机的第一阶段压下率75%，道次变形率16%，粗社终社 溫度970°C，此阶段主要是细化奥氏体晶粒度;第二阶段控社在精社机上进行，开社溫度890 °C，开社前几道次采用大压下量，道次压下率在17%，累积压下率56%，终社溫度830°C。社后 采用空冷的冷却方式。
[0017]巧）回火工艺:对采用控社工艺的钢板进行回火处理，回火溫度720°C、保溫时间为 4min/mm〇
[0018] 所得钢板的力学性能见表1。
[0019] 实施例2 本实例的1 SCrMo钢的实际成分（按重量百分比）为：C: 0.15%，Si : 0.23%，Mn: 0.55%，P: 0.007%，S:0.003%，Ni :0.03%，吐：1.00%，M〇: 0.47%，Cu:0.02%，余量为化和不可避免的杂质， 社制成12mm成品钢板。
[0020] 本实例的生产方法如下： (1) 冶炼工艺:钢水采用转炉冶炼，LF炉精炼，喂入侣线6.4米/吨，快速将炉渣变白，白 渣保持时间30分钟;VD炉真空处理，真空前将各类成分调至内控范围，真空保持时间27分 钟； (2) 连铸工艺:钢板采用连铸生产，连铸巧采用断面为200*1300mm，连铸巧堆煤26h开始 清理巧料，清理溫度实测值为180°C ; (3) 加热工艺：连铸巧在连续炉进行加热，加热系数按照9min/cm，最高加热溫度1250 °C，均热段溫度控制在1235°C左右，然后出炉进行社制； (4) 社钢工艺:采用奥氏体再结晶型和未再结晶型两阶段控社工艺。第一阶段在粗社机 上进行，开社溫度控制在1060°C，粗社机的第一阶段控制总压下率在80%，道次变形率15%， 粗社终社溫度96(TC。此阶段主要是细化奥氏体晶粒度，第二阶段控社在精社机上进行，开 社溫度880°C，开社前几道次采用大压下量，道次压下率在16%，累积压下率57%，终社溫度 820°C。社后采用空冷的冷却方式。
[0021] 巧）回火工艺:对采用控社工艺的钢板进行回火处理，回火溫度720°C、保溫时间为 4min/mm〇
[0022] 所得钢板的力学性能见表1。
[0023] 实施例3 本实例的1 SCrMo钢的实际成分（按重量百分比）为：C: 0.14%，Si : 0.27%，Mn: 0.62%，P: 0.010%，S: 0.009%，Ni : 0.09%，Cr: 0.95%，Mo: 0.50%，Cu: 0.03%，余量为化和不可避免的杂质， 社制成15mm成品钢板。
[0024] 本实例的生产方法如下： (1) 冶炼工序:钢水采用转炉冶炼，LF炉精炼，喂入侣线6.3米/吨，快速将炉渣变白，白 渣保持时间35分钟；VD炉真空处理，真空前将各类成分调至内控范围，真空保持时间24分 钟； (2) 连铸工艺:钢板采用连铸生产，连铸巧采用断面为200*1300mm，连铸巧堆煤24h开始 清理巧料，清理溫度实测值为150°C ; (3) 加热工艺：连铸巧在连续炉进行加热，加热系数按照8min/cm，最高加热溫度1250 °C，均热段溫度控制在122(TC左右，然后出炉进行社制； (4) 社钢工艺:采用奥氏体再结晶型和未再结晶型两阶段控社工艺。第一阶段在粗社机 上进行，开社溫度控制在1050°C，粗社机的第一阶段控制总压下率在78%，道次变形率17%， 粗社终社溫度97(TC。此阶段主要是细化奥氏体晶粒度，第二阶段控社在精社机上进行，开 社溫度900°C，开社前几道次采用大压下量，道次压下率在18%，累积压下率60%，终社溫度 830°C。社后采用空冷的冷却方式。
[0025] 巧）回火工艺:对采用控社工艺的钢板进行回火处理，回火溫度720°C、保溫时间为 4.5min/mm。
[0026] 所得钢板的力学性能见表1。
[0027] 实施例4 本实例的1 SCrMo钢的实际成分（按重量百分比）为：C: 0.12%，Si : 0.13%，Mn: 0.40%，P: 0.005%，S:0.004%，Ni :0.25%，Cr:0.80%，Mo: 0.55%，Cu:0.25%，余量为化和不可避免的杂质， 社制成18mm成品钢板。
[002引本实例的生产方法如下： (1) 冶炼工艺:钢水采用转炉冶炼，LF炉精炼，喂入侣线6米/吨，快速将炉渣变白，白渣 保持时间25分钟;VD炉真空处理，真空前将各类成分调至内控范围，真空保持时间20分钟； (2) 连铸工艺:钢板采用连铸生产，连铸巧采用断面为200*1300mm，连铸巧堆煤30h开始 清理巧料，清理溫度实测值为150°C ; (3) 加热工艺:连铸巧在连续炉进行加热，加热系数按照lOmin/cm，最高加热溫度1250 °C，均热段溫度控制在124(TC左右，然后出炉进行社制； (4) 社钢工艺:采用奥氏体再结晶型和未再结晶型两阶段控社工艺。第一阶段在粗社机 上进行，开社溫度控制在1080°C，粗社机的第一阶段控制总压下率72%，道次变形率16%，粗 社终社溫度96(TC。此阶段主要是细化奥氏体晶粒度，第二阶段控社在精社机上进行，开社 溫度880°C，开社前几道次采用大压下量，道次压下率在18%，累积压下率54%，终社溫度850 °C。社后采用空冷的冷却方式。
[0029] 巧）回火工艺:对采用控社工艺的钢板进行回火处理，回火溫度725°C、保溫时间为 4min/mm〇
[0030] 所得钢板的力学性能见表1。
[0031] 实施例5 本实例的1 SCrMo钢的实际成分（按重量百分比）为：C: 0.17%，Si : 0.37%，Mn: 0.70%，P: 0.025%，S:0.025%，Ni :0.07%，Cr: 1.10%，Mo: 0.40%，Cu:0.05%，余量为化和不可避免的杂质， 社制成20mm成品钢板。
[0032] 本实例的生产方法如下： (1) 冶炼工艺:钢水采用转炉冶炼，LF炉精炼，喂入侣线6.4米/吨，快速将炉渣变白，白 渣保持时间28分钟;VD炉真空处理，真空前将各类成分调至内控范围，真空保持时间25分 钟； (2) 连铸工艺:钢板采用连铸生产，连铸巧采用断面为200*1300mm，连铸巧堆煤26h开始 清理巧料，清理溫度实测值为180°C ; (3) 加热工艺：连铸巧在连续炉进行加热，加热系数按照9min/cm，最高加热溫度1250 °C，均热段溫度控制在1225C左右，然后出炉进行社制； (4) 社钢工艺:采用奥氏体再结晶型和未再结晶型两阶段控社工艺。第一阶段在粗社机 上进行，开社溫度控制在1090°C，粗社机的第一阶段控制总压下率在80%，道次变形率16%， 粗社终社溫度985°C。此阶段主要是细化奥氏体晶粒度，第二阶段控社在精社机上进行，开 社溫度890°C，开社前几道次采用大压下量，道次压下率在19%，累积压下率65%，终社溫度 850°C。社后采用空冷的冷却方式。
[0033] 巧）回火工艺:对采用控社工艺的钢板进行回火处理，回火溫度730°C、保溫时间为 4min/mm〇
[0034] 所得钢板的力学性能见表1。
[0(X3日]表1 ISCrMo钢板的力学性能
实验证明：本发明的钢板强度及初性匹配良好，采用控社+回火相结合工艺生产，与传 统的正火+回火工艺相比，生产的钢板钢板综合性能稳定，质量良好，生产成本低，可实现大 批量生产。
[0036] W上实施例仅用W说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发 明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解:依然可W对本发明进行修改或者等 同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权 利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种低合金15CrMo钢板，其特征在于，所述钢板由以下重量百分含量的组分组成:C: 0·12~0·17%，Si:0·13~0·37%，Mn:0·40~0·70%，P < 0·025%，S < 0·025%，Ni < 0·25%，Cr: 0 · 80~1 · 10%，Cu < 0 · 25%，Mo: 0 · 40~0 · 55%，余量为Fe和不可避免的杂质。2. 根据权利要求1所述的一种低合金15CrMo钢板，其特征在于，所述钢板厚度为10~ 20_，采用控乳+回火热处理相结合的生产工艺。3. 基于权利要求1或2所述的一种低合金15CrMo钢板的生产方法，其特征在于，所述生 产方法包含冶炼工序、连铸工序、加热工序、乳钢工序以及回火工艺。4. 根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，所述乳钢工序中，所述乳钢工序:采用 奥氏体再结晶型和未再结晶型两阶段控乳工艺，第一阶段在粗乳机上进行，开乳温度控制 在1050~1100°C，粗乳机的第一阶段控制总压下率2 70%，道次变形率2 15%，粗乳终乳温度 2 950 °C 待温。5. 根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，所述乳钢工序中，所述乳钢工序:采用 奥氏体再结晶型和未再结晶型两阶段控乳工艺，第二阶段控乳在精乳机上进行，开乳温度 <900°C，开乳前几道次采用大压下量，道次压下率在15~20%，累积压下率2 50%，终乳温度 控制在800~860°C，乳后采用空冷冷却。6. 根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于，所述回火工序中，对采用控乳工艺的 钢板进行回火处理，回火温度720~730°C，保温时间为4~4.5min/mm。7. 根据权利要求3-6任意一项所述的生产方法，其特征在于，所述冶炼工序中，钢水采 用转炉冶炼，LF炉精炼，喂入铝线2 6米/吨钢，快速将炉渣变白，白渣保持时间2 25分钟;VD 炉真空处理，真空前将各类成分调至内控范围，真空保持时间2 20分钟。8. 根据权利要求3-6任意一项所述的生产方法，其特征在于，所述连铸工序中，钢水经 过连铸生产得到连铸坯，连铸坯断面为200* 1300mm，连铸坯堆垛24h以上再拆垛清理，清理 温度 2 150°C。9. 根据权利要求3-6任意一项所述的生产方法，其特征在于，所述加热工序中，连铸坯 在连续炉进行加热，加热系数为8-10min/cm，最高加热温度1250°C，均热段温度控制在1220 ~1240 °C，然后出炉进行乳制。
【文档编号】C22C38/16GK105861924SQ201610372241
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】邓建军, 尹卫江, 韦明, 袁锦程, 吴艳阳, 王甜甜, 牛红星, 李样兵, 贺霄
【申请人】舞阳钢铁有限责任公司