本发明属于压力容器用钢技术领域,具体涉及一种级别屈服强度415mpa高强正火容器钢及热处理方法。
背景技术:
屈服强度415mpa级别高强正火容器钢执行美标a225/a225m-12,其化学成分百分比为:c≤0.2%;si:0.1%~0.5%;mn≤1.7%;p≤0.035%;s≤0.035%;v:0.1%~0.18%;ni:0.4%~0.7%;余量为fe和不可避免杂质。
该类钢种交货状态为正火或正火加回火。
其强度级别要求,当厚度≤75mm时,均采用同一标准,即屈服强度≥415mpa,抗拉强度:550mpa~725mpa。
由于厚度效应,随着厚度的增加,钢板的拉伸性能会逐渐降低,但该钢种只有当厚度>75mm时,才考虑厚度效应,因此如果采用同一成分设计,为保证厚规格钢板性能,薄规格钢板性能则可能超标。因此需要对不同厚度钢板采用不同成分设计和热处理工艺。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种屈服强度415mpa级别高强正火容器钢及热处理方法,解决了厚规格钢板性能,薄规格钢板性能可能超标的问题。
由于厚度效应,为了保证≤75mm的钢板均满足其力学性能要求,必须按照厚度规格进行不同的成分设计,从而保证所有厚度钢板均符合标准要求。
本发明的屈服强度415mpa高强正火容器钢成分设计重量百分数如下:
当钢板厚度为6mm~29mm时,其化学成分设计如下:c≤0.2%;si:0.1%~0.5%;mn:1.0%~1.3%;p≤0.035%;s≤0.035%;v:0.1%~0.18%;ni:0.4%~0.7%;余量为fe和不可避免杂质。
当钢板厚度为30mm~55mm时,其化学成分设计如下:c≤0.2%;si:0.1%~0.5%;mn:1.31%~1.6%;p≤0.035%;s≤0.035%;v:0.1%~0.18%;ni:0.4%~0.7%;余量为fe和不可避免杂质。
当钢板厚度为56mm~75mm时,其化学成分设计如下:c≤0.2%;si:0.1%~0.5%;mn:1.61%~1.7%;p≤0.035%;s≤0.035%;v:0.1%~0.18%;ni:0.4%~0.7%;余量为fe和不可避免杂质。
正火工艺也需按照厚度规格进行不同设计,其设计如下:
当钢板厚度为6mm~29mm时,其正火温度在820℃~920℃之间,钢板总加热时间在10min~80min之间;
当钢板厚度为30mm~55mm时,其正火温度在820℃~920℃之间,钢板总加热时间在45min~140min之间;
当钢板厚度为56mm~75mm时,其正火温度在820℃~920℃之间,钢板总加热时间在80min~210min之间;
本发明具有以下优点:在所有厚度规格内,钢板的力学性能都能满足标准要求,同时可以保证钢板具有良好的韧性。该工艺具有成本低、容易实现、工艺控制稳定等特点,易于推广。
具体实施方式
生产屈服强度415mpa级别高强正火容器钢时,当钢板厚度规格为12mm时,其化学成分为:c=0.16%;si=0.3%;mn=1.2%;p=0.02%;s=0.005%;v=0.16%;ni=0.55%;余量为fe和不可避免杂质。其正火温度为880℃,钢板总加热时间为30min。
生产屈服强度415mpa级别高强正火容器钢时,当钢板厚度规格为45mm时,其化学成分为:c=0.16%;si=0.3%;mn=1.5%;p=0.02%;s=0.005%;v=0.16%;ni=0.55%;余量为fe和不可避免杂质。其正火温度为880℃,钢板总加热时间为100min。
生产屈服强度415mpa级别高强正火容器钢时,当钢板厚度规格为70mm时,其化学成分为:c=0.16%;si=0.3%;mn=1.67%;p=0.02%;s=0.005%;v=0.16%;ni=0.55%;余量为fe和不可避免杂质。其正火温度为900℃,钢板总加热时间为180min。
使用该方法生产的高强正火容器钢,其各个厚度规格钢板的力学性能均在标准要求以内,且具有良好的韧性。