CN104593697B

CN104593697B - 一种电站用高强耐热钢板的制造方法

Info

Publication number: CN104593697B
Application number: CN201510027659.0A
Authority: CN
Inventors: 赵振铎; 潘小娟; 陈金虎; 王育田; 范光伟
Original assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Current assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Priority date: 2015-01-21
Filing date: 2015-01-21
Publication date: 2016-08-24
Anticipated expiration: 2035-01-21
Also published as: CN104593697A

Abstract

本发明涉及一种电站用高强耐热钢板的制造方法，它包括下述步骤：制成的连铸坯的成分百分比为：C 0.07～0.13，Si 0.15～0.50，Mn 0.35～0.55，P≤0.02，S≤0.01，Cr 8.50～9.50，Mo 0.30～0.6，V 0.15～0.25，W 1.50～2.00，Nb0.04～0.07，N 0.035～0.065，B 0.002～0.005,Ni 0.10～0.30，0＜Al≤0.015；退火的温度740士10℃；热修磨磨净缺陷；钢坯加热温度为1220士10℃；轧制开轧温度1170～1200℃，粗轧道次压下量25～30%，精轧道次压下量30～35%，终轧温度860～880℃；缓冷缓冷坑内温度200℃以上，钢板放入时间为120～180min；热矫直；回火的温度790士10℃。本电站用高强耐热钢板的制造方法流程短、效率高、成本低。

Description

一种电站用高强耐热钢板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种电站用高强耐热钢板的制造方法。

背景技术

电站用耐热钢由于具有优异的高强耐热性能，（强度参数达600Mpa以上，耐热温度达600℃，）可用作电站锅炉受热面结构件以及四大管道支吊架的结构制造上。

为了制备满足性能要求的电站用高强耐热钢板，这种钢板需经正火+回火热处理后屈服强度R_p0.2≧440Mpa，抗拉强度Rm≧620Mpa，延伸率A≧20%、常温冲击功A_KV2≧90 J。在实际生产试制过程中，钢板经轧制后，需要离线进行正火以及回火热处理，造成工艺流程长、效率低、成本高。

发明内容

为了解决现有电站用高强耐热钢板的制造过程中存在热处理工艺流程长、效率低以及成本高的不足，本发明提供一种流程短、效率高、成本低、性能优的电站用钢板的制造方法。

本发明的机理是通过对电站用高强耐热钢采用控制轧制+回火工艺来实现，缩短了工艺流程，提高了生产效率，降低制造成本，制造出板形良好、性能优异的电站用高强耐热钢板。

本电站用高强耐热钢的制造方法的工艺流程为：坯料制备→退火→热修磨→钢坯加热→轧制→缓冷→热矫直→回火热处理→检验。

本电站用高强耐热钢成分的质量百分配比为：

C 0.07～0.13， Si 0.15～0.50， Mn 0.35～0.55， P ≤0.02， S≤0.01， Cr8.50～9.50， Mo 0.30～0.6， V 0.15～0.25， W 1.50～2.00，

Nb 0.04～0.07， N 0.035～0.065，B 0.002～0.005,Ni 0.10～0.30，0＜ Al≤0.015,其余为Fe与不可避免的杂质；

本发明针对轧制过程中的坯料制备、退火、热修磨、钢坯加热、轧制、缓冷、热矫直、回火等进行说明。

本电站用高强耐热钢的制备方法包括下述依次的步骤：

Ⅰ 坯料制备

经铁水预处理，转炉顶底复吹，AOD与LF精炼，钢水成分的质量百分比达下述要求出钢：

连铸成200～220mm厚的连铸坯；

Ⅱ退火

铸坯红送退火炉进行退火，退火温度740士10℃，保温时间3～4小时，直接出炉，红送热修磨工序；

Ⅲ 热修磨

将红送的退火连铸坯上下板面进行修磨，磨净缺陷；（连铸坯表面微裂纹、皮下气孔等缺陷。剥皮量为1-2%，单面磨削厚度为1-2.2mm）成钢坯；

Ⅳ 钢坯加热

将修磨后的钢坯在加热炉内加热，加热温度为1220士10℃，保温时间为3～4小时，确保钢坯烧匀、烧透；

Ⅴ轧制

经高压水除鳞，将高压水除鳞后的钢坯在粗轧机上轧制，开轧温度1170～1200℃，粗轧道次压下量为25～30%，轧制成中间坯，中间坯厚度控制在60～80mm，中间坯在精轧机上轧制，精轧道次压下量为30～35%，终轧温度控制在860～880℃, 精轧成钢板；

Ⅵ 缓冷

钢板入坑前缓冷坑内温度必须要达到200℃以上，钢板轧制完成后，直接放入缓冷坑进行堆冷，放入时间为120～180min。

Ⅶ 热矫直

为了保证板型，将钢板进行热矫直；矫直温度为500-600℃，矫直道次为1-2道，保证钢板宽度方向不平度≤5mm/m。

Ⅷ 回火

将钢板红送到热处理炉内进行回火处理，回火温度为790士10℃，保温时间为60～120min，钢板出炉空冷。

为保证质量，本电站用高强耐热钢板的制造方法在Ⅷ 回火中钢板出炉空冷后，还对钢板进行Ⅸ 检验，即探伤、力学性能以及板形检验；超声探伤，级别≤II级；力学性能检验，屈服强度R_p0.2为480～530MPa，抗拉强度R_m为665～694MPa，延伸率A为24～29%，常温冲击功A_KV2为165～210J；板形检验，钢板宽度方向不平度不大于5mm/m。

本发明的优点

电站用高强耐热用钢采用控制轧制+回火热处理工艺方法，轧制完后直接放入缓冷坑进行堆冷，具体实施案例取消了再加热、正火工序，生产成本降低500元/吨。缩短了工艺流程，提高了生产效率，通过匹配合理的轧制工艺参数，保证了钢板的组织性能，通过轧后缓冷消除了轧制残余应力，为钢板热矫工艺板形控制提供了保障，制备的电站用高强耐热钢板板形良好，力学性能均达到了ASTM A1017/ A1017M标准要求。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施不局限于下述的实施例。

实施例1

电站用耐热钢板尺寸规格为厚度25mm、宽度2000mm，其化学成分的质量百分比为：C 0.088%， Si 0.224%， Mn 0.43%， P 0.012 %， S 0.002%，Cr 8.86%， Mo 0.41%， V0.21%， W 1.61%， Nb 0.059%， N 0.057%，B 0.0022%,Ni 0.21%， Al 0.003%, 其余为Fe与不可避免的杂质。

超声探伤：级别≤II级；

力学性能要求：屈服强度R_p0.2≥440MPa，抗拉强度R_m≥620MPa，延伸率A≥20%，常温冲击功A_KV2≥90J；

板型要求：钢板宽度方向不平度≤5mm/m。

本实施例包括下述依次的步骤：

Ⅰ坯料制备

经铁水预处理，转炉顶底复吹，AOD与LF精炼，钢水的成分达下述要求出钢：

C 0.088%， Si 0.224%， Mn 0.43%， P 0.012 %， S 0.002%，

Cr 8.86%， Mo 0.41%，V 0.21%， W 1.61%， Nb 0.059%， N 0.057%，B 0.0022%,Ni0.21%，Al 0.003%, 其余为Fe与不可避免的杂质。

连铸成220mm厚的连铸坯；

Ⅱ退火

铸坯红送退火炉进行退火，退火温度740℃，保温时间4小时，直接出炉，红送热修磨工序；

Ⅲ 热修磨

将红送的退火连铸坯上下板面进行修磨，磨净缺陷，剥皮量为1.4%，单面磨削厚度为1.54mm，成钢坯。

Ⅳ 钢坯加热

将修磨后的钢坯在加热炉内加热，加热温度为1230℃，保温时间为4小时，确保钢坯烧匀、烧透；

Ⅴ 轧制

经高压水除鳞，将高压水除鳞后的钢坯在粗轧机上轧制，开轧温度1180℃，粗轧道次压下量为27%，轧制成中部坯，中间坯厚度控制在65mm，轧成中间钢板中间坯在精轧机上轧制，精轧道次压下量为31%，终轧温度控制在870℃，精轧成钢板；

Ⅵ 缓冷

钢板入坑前缓冷坑内温度必须要达到200℃以上，钢板轧制完成后，直接放入缓冷坑进行堆冷，放入时间为150min。

Ⅶ 热矫直

为了保证板型，将钢板进行热矫直；矫直温度为530℃，矫直道次为1道，保证钢板宽度方向不平度≤5mm/m。

Ⅷ 回火

将钢板红送到热处理炉内进行回火处理，回火温度为790℃，保温时间为70min，钢板出炉空冷；

Ⅸ 检验

对成品钢板进行探伤、力学性能以及板形检验。超声探伤级别为I级，对成品钢板进行力学性能检验，屈服强度R_p0.2为490MPa，抗拉强度R_m为675MPa，延伸率A为25.5%，常温冲击功A_KV2为170J，满足力学性能要求，钢板宽度方向不平度为4mm/m。

实施例2

电站用耐热钢板尺寸规格为厚度36mm、宽度2000mm，其化学成分的质量百分比为：

C 0.087%， Si 0.23%，Mn 0.44%， P 0.013 %， S 0.001%， Cr 8.91%，Mo 0.43%，V 0.23%， W 1.63%， Nb 0.061%， N 0.059%， B 0.0021%, Ni 0.22%， Al 0.004%, 其余为Fe与不可避免的杂质。

超声探伤：级别≤II级；

板型要求：钢板宽度方向不平度≤5mm/m。

本实施例包括下述依次的步骤：

Ⅰ坯料制备

C 0.087%， Si 0.23%，Mn 0.44%， P 0.013 %， S 0.001%，

Cr 8.91%， Mo 0.43%，V 0.23%，W 1.63%，Nb 0.061%，N 0.059%，B 0.0021%,Ni0.22%，Al 0.004%, 其余为Fe与不可避免的杂质。

连铸成220mm厚的连铸坯；

Ⅱ退火

Ⅲ热修磨

将红送的退火连铸坯上下板面进行修磨，磨净缺陷，剥皮量为1.6%，单面磨削厚度为1.76mm，成钢坯。

Ⅳ钢坯加热

将修磨后的钢坯在加热炉内加热，加热温度为1210℃，保温时间为4小时，确保钢坯烧匀、烧透；

Ⅴ轧制

经高压水除鳞，将高压水除鳞后的钢坯在粗轧机上轧制，开轧温度1170℃，粗轧道次压下量为29%，中间坯厚度控制在75mm，轧成中间坯，中间坯在精轧机上轧制，精轧道次压下量为32%，终轧温度控制在875℃，精轧成钢板；

Ⅵ 缓冷

钢板入坑前缓冷坑内温度必须要达到200℃以上，钢板轧制完成后，直接放入缓冷坑进行堆冷，放入时间为170min。

Ⅶ 热矫直

为了保证板型，将钢板进行热矫直；矫直温度为580℃，矫直道次为2道，保证钢板宽度方向不平度≤5mm/m。

Ⅷ 回火

将钢板红送到热处理炉内进行回火处理，回火温度为790℃，保温时间为110min，钢板出炉空冷；

Ⅸ 检验

对成品钢板进行探伤、力学性能以及板形检验。超声波探伤级别为I级，对成品钢板进行力学性能检验，屈服强度R_p0.2为495MPa，抗拉强度R_m为680MPa，延伸率A为25%，常温冲击功A_KV2为192J，满足力学性能要求，钢板宽度方向不平度为4mm/m。

Claims

1.一种电站用高强耐热钢板的制造方法，它包括下述依次的步骤：

Ⅰ 坯料制备

C 0.07～0.13， Si 0.15～0.50， Mn 0.35～0.55， P ≤0.02， S≤0.01， Cr 8.50～9.50， Mo 0.30～0.6， V 0.15～0.25， W 1.50～2.00， Nb 0.04～0.07， N 0.035～0.065， B 0.002～0.005%,Ni 0.10～0.30， 0＜ Al≤0.015,其余为Fe与不可避免的杂质；

连铸成200～220mm厚的连铸坯；

Ⅱ退火

铸坯红送退火炉进行退火，退火温度740±0℃，保温时间3～4小时，直接出炉，红送热修磨工序；

Ⅲ 热修磨

将红送的退火连铸坯上下板面进行修磨，磨净缺陷；剥皮量为1-2%，单面磨削厚度为1-2.2mm，成钢坯；

Ⅳ 钢坯加热

将修磨后的钢坯在加热炉内加热，加热温度为1220±10℃，保温时间为3～4小时，确保钢坯烧匀、烧透；

Ⅴ轧制

经高压水除鳞，将高压水除鳞后的钢坯在粗轧机上轧制，开轧温度1170～1200℃，粗轧道次压下量为25～30%，轧制成中间坯，中间坯厚度控制在60～80mm，中间坯在精轧机上轧制，精轧道次压下量为30～35%，终轧温度控制在860～880℃，精轧成钢板；

Ⅵ 缓冷

钢板入坑前缓冷坑内温度达到200℃以上，钢板轧制完成后，直接放入缓冷坑进行堆冷，放入时间为120～180min；

Ⅶ 热矫直

将钢板进行热矫直；钢板宽度方向不平度≤5mm/m；

Ⅷ 回火

将钢板红送到热处理炉内进行回火处理，回火温度为790±10℃，保温时间为60～120min，钢板出炉空冷。

2.根据权利要求1所述的电站用高强耐热钢板的制造方法，其特征是：在Ⅷ 回火中钢板出炉空冷后，还对钢板进行探伤、力学性能以及板形检验；超声探伤，级别≤II级；力学性能检验，屈服强度R_p0.2为480～530MPa，抗拉强度R_m为665～694MPa，延伸率A为24～29%，常温冲击功A_KV2为165～210J；板形检验，钢板宽度方向不平度不大于5mm/m。