专利名称：：高炉炉壳用钢的制作方法
技术领域：
：本发明涉及低合金化钢领域，具体地指适于50070(TC高温下Rm》378MPa，同时具有优异冲击韧性，0°CAkv》175J的高强度高炉炉壳用钢。
背景技术：
：高炉炼铁是钢铁生产的重要环节，建造大高炉一次性投资在亿元以上，而且中修费用每次需用1000-2000万元，中修还将造成5060天的停产，因此延长高炉的使用寿命能带来巨大的经济效益。高炉炉壳作为高炉设备的的主要组成部分，高炉大修必须更换的三大要素之一(炉壳、砖衬、冷却设备)，其地位的重要性不言而喻，合理选用炉壳用钢，可提高炉壳寿命，为高炉长寿化生产提供有力的保证。在80年代后期，由于高炉技术整体水平的提高，提出了延长炉龄的设想，力争使用寿命达到8—10年的目标，传统的碳素钢远远不能满足大型化和现代化高炉生产新工艺的要求，因此各钢铁厂家纷纷开发和使用较高强度级别的490MPa级低合金系列钢种。国外较为典型的钢种有日本的SM50B、SM50C钢，国内490MPa级炉壳钢，使用较为普遍的是武钢研制的WSM50C钢，宝钢研制的BB502钢和BB503钢。其钢种的化学成份和机械性能见表1、表2所示表l目前商用炉壳钢的化学成份(Wt%)<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>表2目前商用炉壳钢的机械性能<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>这些钢种均实现了上述要求，高炉使用寿命达810年，炉龄不中修。由于形势的发展及社会的要求，其具有阶段性的先进性，对于目前应最大发挥生产能力、降低生产成本则有其不适应性，即不能满足要更加延长高炉使用寿命达15年及以上的要求，因其机械强度较低，不适应在50070(TC高温下工作条件。
发明内容本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能延长高炉使用寿命达15年及以上的具有极优异常温和500700'C高温下Rm》378Mpa，同时具有优异冲击韧性即0°CAkv》175J的高强度力学性能，高强韧性匹配的高炉炉壳用钢。实现上述目的的技术方案-技术方案一-高炉炉壳用钢，由下列组成的化学成分按重量百分数(％)为C:0.050.12，Si:0.250.40，Mn:1.201.70，P:《0.018，S:《0.008，Ti:0.0080.03，Nb:0.020.05，W:0.100.40，Cr:《0.3，Als《0.03，其余为Fe及不可避免的杂质。其在于W的重量百分数为O.150.25。技术方案二高炉炉壳用钢，由下列组成的化学成分按重量百分数(％)为C:0.050.12，Si:0.250.40，Mn:1.201.70，P:《0.018，S:《0.008，Ti:0.0080.03，Nb:0.020.05，Mo:0.100.25，Cr:《0.3，Als《0.03，其余为Fe及不可避免的杂质。技术方案三高炉炉壳用钢，由下列组成的化学成分按重量百分数(％)为C:0.050.12，Si:.250.40，Mn:1.201.70，P:《0.018，S:《0.008，Ti:0.0080.03，Nb:0.020.05，W:0.100.30，Mo:0.100.20,Cr:《0.3，Als《0.03，其余为Fe及不可避免的杂质。其在于W的重量百分数为0.150.25。其在于Mo的重量百分数为0.100.15。本发明中C、Si、Mn、P、S、Ti、Nb、W、Mo的作用及限定量的理由如下碳(C):碳是钢中最重要的固溶强化元素之一，碳与钢中W、Mo等元素可形成碳化物，有利于提高钢的强度，尤其是钢的高温强度。碳含量过高则导致韧性和焊接性的急剧下降，因此在保证强度的基础上，将碳限定在0.050.12。硅(Si):硅主要是以固溶强化形式提高钢的强度，同时也是钢中的脱氧元素，但含量如高于0.40，则会降低钢的韧性和焊接性能。锰(Mn):锰是钢中重要的固溶强化元素，能够提高淬透性，可降低奥氏体转变成铁素体的相变温度，扩大铁碳相图中的奥氏体区域，促进钢的中温组织转变，有利于细化晶粒尺寸，提高钢的屈服强度和冲击韧性。磷(P)、硫(S):较高的磷含量可以大幅度提高钢的耐候性，但是磷在钢中具有容易造成偏析、恶化焊接性能、显著降低钢的低温冲击韧性、提高脆性转变温度，所以，考虑到本发明钢强度较高，控制P《0.018;硫易与锰结合生成MnS夹杂，硫还影响钢的低温冲击韧性。因此，本发明应尽量减少磷、硫元素对钢性能的不利影响，通过对铁水进行深脱硫预处理、真空处理等手段，控制磷、硫含量，从而减轻其不利影响。钩(W):钨能促进钢的中温组织转变，在回火时能形成碳化物析出，从而增加钢的高温回火抗力，另外钼还能避免钢在400'C50(TC左右回火时出现的脆化现象(第二类回火脆性)，但钼含量过低，起不到效果，高反而会导致钢的脆化，因此控制W在O.100.40范围内。钼(Mo):钼的作用与钨类似，其效果大致相当于钼，两者同时加入其效果较单独加一种好。本发明具有如下优点1.本发明钢具有极高的强度和冲击韧性，室温实测力学性能为ReL》430MPa，Rm^575MPa，A5》23%，0°CAk>175J，强韧性匹配十分优异，比目前商用炉壳钢的力学性能有大幅度的提高，2.本发明钢高温力学性能优异，500。C时ReL》335MPa，Rm》378MPa，700。C时ReL仍可达150215MPa，应用于高炉炉壳时，能够抵御局部热冲击导致的强度损失。具体实施方式本发明采用50公斤真空感应炉冶炼钢锭，或采用转炉冶炼纯净钢的工艺，S卩预脱硫铁水、转炉顶底复合吹炼，经真空处理、浇注成板坯，再采用热轧生产工艺，轧后冲水冷却，具体轧制过程包括板坯加热至1200125(TC，加热时间》150min;先粗轧，每道次压下率》10%，粗轧结束温度为》1000。C;再精轧，在低于950。C内，累积压下率Ssi》60%，终轧温度790°C840°C;钢板轧后冲水冷却，控制返红温度700士2(TC。如为了进一步提高冲击韧性，对此热轧态钢板可进行回火处理。当采用的回火制度为64(TC+3rain/mm时，钢板的O'C冲击功值可进一步提高至250J，同时回火后钢板的强度几乎不发生明显的变化。表3实施例钢板化学成份(wt%)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4钢板力学性能(未进行回火处理)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表5钢板轧制后再经过回火处理后的力学性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求1、高炉炉壳用钢，由下列组成的化学成分按重量百分数(％)为C0.05～0.12，Si0.25～0.40，Mn1.20～1.70，P≤0.018，S≤0.008，Ti0.008～0.03，Nb0.02～0.05，W0.10～0.40，Cr≤0.3，Als≤0.03，其余为Fe及不可避免的杂质。2、如权利要求4所述的高炉炉壳用钢，其特征在于W的重量百分数为O.150.30。3、高炉炉壳用钢，由下列组成的化学成分按重量百分数(％)为C:0.050.12，Si:0.250.40，Mn:1.201.70，P:《0.018，S:《0.008，Ti:0.0080.03，Nb:0.020.05，Mo:0.100.25，Cr:《0.3，Als《0.03，其余为Fe及不可避免的杂质。4、高炉炉壳用钢，由下列组成的化学成分按重量百分数(％)为C:0.050.12，Si:0.250.40，Mn:L20L70，P:《0.018，S:《0.008，Ti:0.0080.03，Nb:0.020.05，W:0.100.30，Mo:0.100.20，Cr:《0.3，Als《0.03，其余为Fe及不可避免的杂质。5、如权利要求l所述的高炉炉壳用钢，其特征在于W的重量百分数为O.150.25。6、如权利要求l所述的高炉炉壳用钢，其特征在于Mo的重量百分数为O.100.15。全文摘要本发明涉及低合金化钢领域，其解决现有技术不能满足高炉使用寿命达15年及以上、因其机械强度较低，不适应在500～700℃高温下工作条件的问题。技术措施本发明由下列组成的化学成分按重量百分数(％)为C0.05～0.12，Si0.25～0.40，Mn1.20～1.70，P≤0.018，S≤0.008，Ti0.008～0.03，Nb0.02～0.05，W0.10～0.40，Cr≤0.3，Als≤0.03，其余为Fe及不可避免的杂质。本发明钢具有极高的强度和冲击韧性，室温实测力学性能为ReL≥430MPa，Rm≥575MPa，A<sub>5</sub>≥23％，0℃A<sub>kv</sub>≥175J；高温力学性能500℃时ReL≥335MPa，Rm≥378MPa，700℃时ReL仍可达150～215MPa，能够抵御局部热冲击导致的强度损失。文档编号C22C38/38GK101255534SQ200810047009公开日2008年9月3日申请日期2008年3月6日优先权日2008年3月6日发明者刘志勇,宋育来,王玉涛,敏胡,华郑,陈吉清申请人:武汉钢铁(集团)公司