专利名称：一种高镍钢的制造方法
技术领域：
本发明属于高合金钢制造领域，尤其涉及一种高镍钢的制造方法。
背景技术：
随着全世界范围内对天然气使 用量的日益扩大，对建造液化天然气(LNG)储罐用高镍钢的需求也日益迫切，高镍钢不仅要满足-196°C低温环境下的使用要求，还要具有高強度和优异的可焊接性能。本发明申请以前，高镍钢的冶炼采用的是转炉+VOD精炼后连铸，冶炼过程中没有经过LF精炼炉的成分调整过程，如公开号CN101121988 “低温压カ容器用钢的冶炼方法”发明专利，且只提及了冶炼方法，未提及后续的轧制即热处理工艺；而公开号CN101215668 “ー种低碳9Ni钢厚板的制造方法”发明专利是在实验室的工作，其在线淬火エ艺在エ业化大生产条件下效果难以保证，其回火水冷エ艺也不适用于エ业化大生产。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种满足建造LNG储罐用的高镍钢在エ业化大生产条件下的制造方法。本发明的技术方案是本发明中高镍钢的冶炼采用转炉+LF+VD精炼，保证了对钢成分和钢中气体含量的精确控制；连铸过程全程保护浇注和板坯缓冷，保证了铸坯的内部质量；抢温清理保证了铸坯的表面质量；同时轧后离线淬火+回火空冷エ艺可以克服在线淬火+回火水冷エ艺的不足，完全适合于エ业化条件下的大生产。本发明所涉及的高镍钢，其化学成分按重量百分比计为C 0. 01 O. 10%，Si :
O.10 O. 35%,Mn 0. 30 O. 80%,Ni 8. 50 9. 50%,S :彡 O. 005%,P .く O. 008%,Als 彡O. 015%，余量为Fe和杂质；上述高镍钢的冶炼、连铸及轧制技术方案为(I)转炉+LF+VD精炼转炉冶炼后的钢水通过LF炉造还原渣脱硫，减少夹杂，调整成分。然后，钢液在VD真空炉内脱气，保证VD炉的保压时间为15-20min。測定H、O含量，保证[H] ^ 2ppm, [O] く 20ppm ；(2)连铸选用保护渣进行全程保护浇注，減少连铸过程的二次氧化，降低钢中的夹杂物含量，提高钢的纯净度；(3)板坯缓冷连铸坯进缓冷坑缓冷，使铸坯中的气体得到充分的扩散排出，最大程度降低铸还气体含量；(4)抢温清理板坯缓冷后需抢温清理，清理温度> 150°C，铸坯冷却后再清理会在表面与内部间形成温差，高合金钢的铸坯表面此时容易产生微裂纹，抢温清理是防止铸还表面产生微裂纹；(5)轧制采用两阶段控制轧制，ー阶段开轧温度彡1050°C，ニ阶段开轧温度彡900°C，轧后空冷。对于第一阶段高于1050°C的再结晶区轧制，是为了确保奥氏体有足够的延伸，充分发挥控制轧制的強化作用；对于高于900°C的未再结晶区轧制，是为了增大铁素体的有效形核面积，细化铁素体晶粒。(6)离线淬火+离线淬火+回火空冷技术方案为将室温钢板进加热炉，在800 850°C保温2min/mm淬火，在630 700°C保温2min/mm淬火,在550 600°C保温4min/mm回火后空冷。高镍钢第一次淬火的目的是获得马氏体组织，由于高镍钢的马氏体转变温度较低，所以在淬火后的组织中有一部分奥氏体组织存在。第二次淬火的温度下，高镍钢为铁素体+奥氏体的双相组织，其目的是通过相变再结晶使钢的组织进ー步细化。回火的目的是得到以回火索氏体为主的组织，并通过马氏体的逆转变使钢中奥氏体的量增多，进ー步使钢的韧性增加。本发明可实现エ业化大生产，完全满足液化天然气(LNG)储罐用高镍钢的要求，屈服强度可> 600Mpa，抗拉强度可达到680-800Mpa，延伸率可> 25%，断面收缩率可>70%，-196°C V型冲击功可> 150J，侧膨胀可> 1.0。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明进ー步说明实施例I高镍钢按重量百分比计的实际成分为C:0. 50%，Si 0. 20%, Mn 0. 65%, Ni 9. 00%, S 0. 0015%, P 0. 0050%, Als :0. 020%, H 0. 0001%, O :0. 0017%, N 0. 010%，余
量为Fe和杂质。生产エ艺包括转炉冶炼、LF+VD精炼、连铸、板坯缓冷、抢温清理、控制轧制、离线热处理，具体为采用100吨氧气顶吹转炉冶炼，吹炼过程中掌握好枪位，做到过程渣化好，碳温协调；LF炉造还原渣脱硫，减少夹杂，调整成分。VD炉的保压时间为15-20min。测定H、O 含量，保证[H] ^ 2ppm, [O] く 20ppm ；连铸采用保护渣，全程保护浇注，铸坯规格230mm ；板坯进缓冷坑缓冷，缓冷后抢温清理，清理温度200°C ；两阶段控制轧制，ー阶段开轧温度1080°C，ニ阶段开轧温度920°C，轧后空冷；离线热处理，将室温钢板进加热炉，在850°C保温2min/mm淬火，在670°C保温2min/mm淬火,在580°C保温4min/mm回火后空冷。成品钢板的屈服强度为670Mpa，抗拉强度为710Mpa，延伸率30. 0%，断面收缩率83. 0%，-196°C V 型冲击功 238J，侧膨胀 2. 10。实施例2高镍钢按重量百分比计的实际成分为C:0. 52%，Si 0. 22%, Mn 0. 63%, Ni
9.06%, S 0. 0010%, P 0. 0040%, Als :0. 018%, H 0. 0001%, O :0. 0022%, N 0. 013%，余
量为Fe和杂质。生产エ艺包括转炉冶炼、LF+VD精炼、连铸、板坯缓冷、抢温清理、控制轧制、离线热处理，具体为
采用150吨氧气顶吹转炉冶炼，吹炼过程中掌握好枪位，做到过程渣化好，碳温协调；LF炉造还原渣脱硫，减少夹杂，调整成分。VD炉的保压时间为15-20min。测定H、
O含量，保证[H] ^ 2ppm, [O] く 20ppm ；连铸采用保护渣，全程保护浇注，铸坯规格300mm ；板坯进缓冷坑缓冷，缓冷后抢温清理，清理温度180°C ；两阶段控制轧制，ー阶段开轧温度1100°C，ニ阶段开轧温度900°C，轧后空冷；离线热处理，将室温钢板进加热炉，在830°C保温2min/mm淬火，在650°C保温2min/mm淬火,在600°C保温4min/mm回火后空冷。 成品钢板的屈服强度为660Mpa，抗拉强度为710Mpa，延伸率31. 0%，断面收缩率81. 5%，-196°C V 型冲击功 230J，侧膨胀 2. 15。
权利要求
1.一种高镍钢的制造方法，其化学成分按重量百分比计为C :0. Ol O. 10%, Si O.10 O. 35%,Mn 0. 30 O. 80%,Ni 8. 50 9. 50%,S .く O. 005%,P .く O. 008%,Als 彡O. 015%，余量为Fe和杂质；其特征在于包括如下步骤 a转炉+LF+VD精炼转炉冶炼后的钢水通过LF炉造还原渣脱硫，减少夹杂，调整成分；然后，钢液在VD真空炉内脱气，VD炉的保压时间为15-20min，保证[H] ( 2ppm,[O] く 20ppm ； b连铸采用保护渣进行全程保护浇注； c板坯缓冷连铸坯进缓冷坑缓冷； d抢温清理板坯缓冷后需抢温清理，清理温度> 150°C ； e轧制采用两阶段控制轧制，ー阶段开轧温度> 1050°C，ニ阶段开轧温度> 900°C，轧后空冷； f离线淬火+离线淬火+回火空冷将室温钢板进加热炉，在800 850°C保温2min/mm淬火,在630 700°C保温2min/mm淬火,在550 600°C保温4min/mm回火后空冷。
全文摘要
本发明公开了一种高镍钢的制造方法，包括如下步骤a.转炉+LF+VD精炼转炉冶炼后的钢水通过LF炉造还原渣脱硫，减少夹杂，调整成分；然后，钢液在VD真空炉内脱气，VD炉的保压时间为15-20min，保证[H]≤2ppm，[O]≤20ppm；b.连铸采用保护渣进行全程保护浇注；c.板坯缓冷连铸坯进缓冷坑缓冷；d.抢温清理板坯缓冷后需抢温清理，清理温度≥150℃；e.轧制采用两阶段控制轧制，一阶段开轧温度≥1050℃，二阶段开轧温度≥900℃，轧后空冷；f.离线淬火+离线淬火+回火空冷将室温钢板进加热炉，在800～850℃保温2min/mm淬火，在630～700℃保温2min/mm淬火，在550～600℃保温4min/mm回火后空冷。
文档编号C22C33/04GK102719733SQ20111007781
公开日2012年10月10日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年3月29日
发明者丛津功, 侯家平, 周丹, 朱莹光, 董恩龙, 马成 申请人:鞍钢股份有限公司