液化石油气钢瓶的热处理方法
【专利摘要】本发明涉及一种液化石油气钢瓶的热处理方法，所述的钢瓶用热轧钢板制备并进行焊接，所述的热处理方法包括以下步骤：A将热处理炉加热到850+20-15℃温度区间；B将液化石油气钢瓶从热处理炉中取出，由辊道送入冷却室，进行喷雾冷却；C钢瓶淬火加热后，钢瓶自身旋转，与此同时各喷嘴分别在τ1、τ2、τ3和τ4各段时间里由微机程控提供按工艺设计所需的冷却速度，从而完成一只钢瓶的淬火工序，其中τ1：850～700℃，冷却时间6s。本发明通过控制加热温度、保温时间、冷却方式等热处理工艺制度，使热处理后的液化石油气钢瓶具有优异的综合机械性能。
【专利说明】
液化石油气钢瓶的热处理方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种压力容器用钢板的热处理方法，具体的是一种钢瓶钢的热处理工
-H-
O
【背景技术】
[0002]用于盛装压缩气体或高压液化气体的可重复充装的移动式钢质气瓶简称为钢瓶，而液化石油气钢瓶是一种用于盛装作为石油产品之一的液化石油气的钢瓶。随着经济的发展和人们生活水平的提高，液化石油气钢瓶的使用越来越普遍，尤其是作为家庭或公共餐厅燃料用途的使用更为广泛。但液化石油气钢瓶是一种危险性很大的设备，且它所储存的液化石油气是一种压力很高并且易燃易爆的压缩气体。因此，液化石油气钢瓶的安全性是非常重要的，保证钢瓶的制造质量是确保钢瓶安全的重要前提。
[0003]在液化石油气钢瓶由热乳钢板制成之后，需要对钢板进行焊接，在焊接区域及其周围存在很高的焊接应力。而这种焊接应力如不及时消除，在使用过程中，瓶内气体的压力和焊接应力的相加，将会超过钢瓶的抗爆压力而使钢瓶处于一种随时可能爆炸的危险状况下。因此，需要对制作的液化石油气钢瓶进行整体热处理，以消除在制作钢瓶的过程中所产生的焊接应力以及其它残余应力。但热处理的温度过高或过低都会影响钢瓶的材料组织，进而影响其力学性能。如果采取的热处理工艺不当，将会使钢瓶的力学性能严重衰减，从而导致钢瓶的力学性能劣化。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服已有技术存在的由于热处理工艺温度的设计不合理，使焊接应力消除不彻底或使力学性能衰减严重的缺点，而提供一种液化石油气钢瓶的热处理方法，该液化石油气钢瓶的热处理方法在高温加热的同时，采用适当的冷却方式，减小其力学性能的衰减，既保证了其力学性能不降低，又保证了焊接应力的消除，能使液化石油气钢瓶在安全状态下使用。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]液化石油气钢瓶的热处理方法，所述的钢瓶用热乳钢板制备并进行焊接，
[0007]其特征在于:所述的热处理方法包括以下步骤:
[0008]A将热处理炉加热到850+2°_15°C温度区间；
[0009]B将液化石油气钢瓶从热处理炉中取出，由辊道送入冷却室，进行喷雾冷却；
[0010]C钢瓶淬火加热后，钢瓶自身旋转，与此同时各喷嘴分别在τ 1、τ 2、τ 3和τ 4各段时间里由微机程控提供按工艺设计所需的冷却速度，从而完成一只钢瓶的淬火工序，其中τ 1:850?700°C，冷却时间6s，冷速25°C /s ； τ 2:700?400°C，冷却时间6s，冷速50°C /s ； τ3:400?300°C，冷却时间6s，冷速16.7°C /s ； τ 4:300?100°C，冷却时间62s，冷速
3.2 0C /s ；
[0011]制备钢瓶所用的热乳钢板的材料成分以重量％计为:C:0.37?0.44，S1:0.20?0.40，Mn:1.40 ?1.80，P 彡 0.035，S 彡 0.035，Cu ( 0.20，Als > 0.015%，余量为 Fe。
[0012]本发明通过喷雾淬火调质钢瓶性能，喷雾淬火调质40Mn2钢瓶的金相组织为索氏体，其力学性能和爆破试验结果分别见表3和表4。试验表明:40Mn2钢瓶喷雾淬火调质性能优于40Mn2和34Mn2V钢正火钢瓶。40Mn2正火钢瓶其热处理保证值σ s在470?490MPa范围，而经喷雾淬火调质后则可提高到700MPa ;由于大多数钢瓶设计是以屈服强度为基础的，所以σ s提高将可使钢瓶壁厚减薄，重量减轻，节约钢材且又可达到出口钢瓶重量要求；并提高了运输效率或使一定尺寸和重量的钢瓶、能允许装更多的气体。特别是其低温冲击韧度值(V型，-500C )已大于49J/cm2，故可以在寒冷地区使用。
【附图说明】
[0013]图1是本发明40Mn2钢奥氏体连续转变曲线(CCT)图；
[0014]图2是本发明中40Mn2钢瓶最佳冷却曲线图；
[0015]图3是40Mn2钢瓶喷雾淬火调质后力学性能数据表；
[0016]图4是使用喷雾淬火的40Mn2钢瓶(喷雾淬火调质)爆破试验数据表；
【具体实施方式】
[0017]下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明；
[0018]实施例:参见附图1、2、3、4，采用40Mn2热乳钢板制作钢瓶并进行焊接，将热处理炉加热到850°C温度，将液化石油气钢瓶送入热处理炉中，使液化石油气钢瓶的温度逐渐达到850°C，在炉中保温6分钟，最后，将液化石油气钢瓶从热处理炉中取出，由辊道送入冷却室，进行喷雾冷却消除全部应力；(:钢瓶淬火加热后，钢瓶自身旋转，与此同时各喷嘴分别在τι、τ2、13和τ 4各段时间里由微机程控提供按工艺设计所需的冷却速度，从而完成一只钢瓶的淬火工序，其中τ 1:850?700°C，冷却时间6s，冷速25°C /s ； τ 2:700?400°C，冷却时间6s，冷速50 0C /s ； τ 3:400?300 °C，冷却时间6s，冷速16.7 °C /s ； τ 4:300?100°C，冷却时间62s，冷速3.20C /s ;制备钢瓶所用的热乳钢板的材料成分以重量％计为:C:0.37 ?0.44, Si:0.20 ?0.40,Mn:1.40 ?1.80, P 彡 0.035, S ^ 0.035, Cu 彡 0.20, Als> 0.015%，余量为 Fe。
[0019]本发明的液化石油气钢瓶热处理后的力学性能与现有技术相比，力学性能衰减幅度明显降低，而延伸率和断面收缩率均提高，因此经过本发明热处理之后的液化石油气钢瓶与现有技术相比其综合性能均得到了提高。
[0020]热处理之后钢瓶的显微组织和晶粒度与热乳钢板的显微组织没有发生明显变化，保证了钢瓶材质的使用性能。本发明通过控制加热温度、保温时间、冷却方式等热处理工艺制度，使钢瓶具有了更优异的综合机械性能。同时也完全符合国家关于压力容器用钢板的各项性能指标。
[0021]本发明在保证了消除钢瓶的焊接应力的同时，也保证了钢瓶各项性能指标达到国家标准对压力容器的要求，进而保证了钢瓶的使用性能。本发明对于液化石油气钢瓶所选择的热处理温度和处理方法是具有创造性的，既达到了钢瓶消除应力的作用，又简化了生产工序，从而节约了热处理时间，提高了生产效率。
【主权项】
1.一种液化石油气钢瓶的热处理方法，所述的钢瓶用热乳钢板制备并进行焊接，其特征在于:所述的热处理方法包括以下步骤: A将热处理炉加热到850+2°-15°C温度区间； B将液化石油气钢瓶从热处理炉中取出，由辊道送入冷却室，进行喷雾冷却； C钢瓶淬火加热后，钢瓶自身旋转，与此同时各喷嘴分别在τι、τ2、13和τ 4各段时间里由微机程控提供按工艺设计所需的冷却速度，从而完成一只钢瓶的淬火工序，其中τ 1:850 ?700°C，冷却时间 6s，冷速 25°C/s ； τ 2:700 ?400°C，冷却时间 6s，冷速 50°C/s ； τ 3:400 ?300°C，冷却时间 6s，冷速 16.7°C /s ； τ 4:300 ?100°C，冷却时间 62s，冷速 3.2°C /So2.根据权利要求1所述的液化石油气钢瓶的热处理方法，其特征在于:制备钢瓶所用的热乳钢板的材料成分以重量％计为:C:0.37?0.44，S1:0.20?0.40,Mn:1.40?1.80，P 彡 0.035，S 彡 0.035，Cu ( 0.20，Als > 0.015%，余量为 Fe。
【文档编号】C21D9/00GK105886715SQ201510007349
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年1月8日
【发明人】刘东华, 赵诚利, 屈洪飞, 张晓宇
【申请人】标新科技（北京）有限公司