專利名稱：一種高鎳鋼的制造方法
技術領域：
本發(fā)明屬于高合金鋼制造領域，尤其涉及一種高鎳鋼的制造方法。
背景技術：
隨著全世界范圍內對天然氣使 用量的日益擴大，對建造液化天然氣(LNG)儲罐用高鎳鋼的需求也日益迫切，高鎳鋼不僅要滿足-196°C低溫環(huán)境下的使用要求，還要具有高強度和優(yōu)異的可焊接性能。本發(fā)明申請以前，高鎳鋼的冶煉采用的是轉爐+VOD精煉后連鑄，冶煉過程中沒有經(jīng)過LF精煉爐的成分調整過程，如公開號CN101121988 “低溫壓カ容器用鋼的冶煉方法”發(fā)明專利，且只提及了冶煉方法，未提及后續(xù)的軋制即熱處理工藝；而公開號CN101215668 “ー種低碳9Ni鋼厚板的制造方法”發(fā)明專利是在實驗室的工作，其在線淬火エ藝在エ業(yè)化大生產(chǎn)條件下效果難以保證，其回火水冷エ藝也不適用于エ業(yè)化大生產(chǎn)。

發(fā)明內容
為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的是提供一種滿足建造LNG儲罐用的高鎳鋼在エ業(yè)化大生產(chǎn)條件下的制造方法。本發(fā)明的技術方案是本發(fā)明中高鎳鋼的冶煉采用轉爐+LF+VD精煉，保證了對鋼成分和鋼中氣體含量的精確控制；連鑄過程全程保護澆注和板坯緩冷，保證了鑄坯的內部質量；搶溫清理保證了鑄坯的表面質量；同時軋后離線淬火+回火空冷エ藝可以克服在線淬火+回火水冷エ藝的不足，完全適合于エ業(yè)化條件下的大生產(chǎn)。本發(fā)明所涉及的高鎳鋼，其化學成分按重量百分比計為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%，余量為Fe和雜質；上述高鎳鋼的冶煉、連鑄及軋制技術方案為(I)轉爐+LF+VD精煉轉爐冶煉后的鋼水通過LF爐造還原渣脫硫，減少夾雜，調整成分。然后，鋼液在VD真空爐內脫氣，保證VD爐的保壓時間為15-20min。測定H、O含量，保證[H] ^ 2ppm, [O] く 20ppm ；(2)連鑄選用保護渣進行全程保護澆注，減少連鑄過程的二次氧化，降低鋼中的夾雜物含量，提高鋼的純凈度；(3)板坯緩冷連鑄坯進緩冷坑緩冷，使鑄坯中的氣體得到充分的擴散排出，最大程度降低鑄還氣體含量；(4)搶溫清理板坯緩冷后需搶溫清理，清理溫度> 150°C，鑄坯冷卻后再清理會在表面與內部間形成溫差，高合金鋼的鑄坯表面此時容易產(chǎn)生微裂紋，搶溫清理是防止鑄還表面產(chǎn)生微裂紋；(5)軋制采用兩階段控制軋制，ー階段開軋溫度彡1050°C，ニ階段開軋溫度彡900°C，軋后空冷。對于第一階段高于1050°C的再結晶區(qū)軋制，是為了確保奧氏體有足夠的延伸，充分發(fā)揮控制軋制的強化作用；對于高于900°C的未再結晶區(qū)軋制，是為了增大鐵素體的有效形核面積，細化鐵素體晶粒。(6)離線淬火+離線淬火+回火空冷技術方案為將室溫鋼板進加熱爐，在800 850°C保溫2min/mm淬火，在630 700°C保溫2min/mm淬火,在550 600°C保溫4min/mm回火后空冷。高鎳鋼第一次淬火的目的是獲得馬氏體組織，由于高鎳鋼的馬氏體轉變溫度較低，所以在淬火后的組織中有一部分奧氏體組織存在。第二次淬火的溫度下，高鎳鋼為鐵素體+奧氏體的雙相組織，其目的是通過相變再結晶使鋼的組織進ー步細化?；鼗鸬哪康氖堑玫揭曰鼗鹚魇象w為主的組織，并通過馬氏體的逆轉變使鋼中奧氏體的量增多，進ー步使鋼的韌性增加。本發(fā)明可實現(xiàn)エ業(yè)化大生產(chǎn)，完全滿足液化天然氣(LNG)儲罐用高鎳鋼的要求，屈服強度可> 600Mpa，抗拉強度可達到680-800Mpa，延伸率可> 25%，斷面收縮率可>70%，-196°C V型沖擊功可> 150J，側膨脹可> 1.0。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發(fā)明進ー步說明實施例I高鎳鋼按重量百分比計的實際成分為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
量為Fe和雜質。生產(chǎn)エ藝包括轉爐冶煉、LF+VD精煉、連鑄、板坯緩冷、搶溫清理、控制軋制、離線熱處理，具體為采用100噸氧氣頂吹轉爐冶煉，吹煉過程中掌握好槍位，做到過程渣化好，碳溫協(xié)調；LF爐造還原渣脫硫，減少夾雜，調整成分。VD爐的保壓時間為15-20min。測定H、O 含量，保證[H] ^ 2ppm, [O] く 20ppm ；連鑄采用保護渣，全程保護澆注，鑄坯規(guī)格230mm ；板坯進緩冷坑緩冷，緩冷后搶溫清理，清理溫度200°C ；兩階段控制軋制，ー階段開軋溫度1080°C，ニ階段開軋溫度920°C，軋后空冷；離線熱處理，將室溫鋼板進加熱爐，在850°C保溫2min/mm淬火，在670°C保溫2min/mm淬火,在580°C保溫4min/mm回火后空冷。成品鋼板的屈服強度為670Mpa，抗拉強度為710Mpa，延伸率30. 0%，斷面收縮率83. 0%，-196°C V 型沖擊功 238J，側膨脹 2. 10。實施例2高鎳鋼按重量百分比計的實際成分為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
量為Fe和雜質。生產(chǎn)エ藝包括轉爐冶煉、LF+VD精煉、連鑄、板坯緩冷、搶溫清理、控制軋制、離線熱處理，具體為
采用150噸氧氣頂吹轉爐冶煉，吹煉過程中掌握好槍位，做到過程渣化好，碳溫協(xié)調；LF爐造還原渣脫硫，減少夾雜，調整成分。VD爐的保壓時間為15-20min。測定H、
O含量，保證[H] ^ 2ppm, [O] く 20ppm ；連鑄采用保護渣，全程保護澆注，鑄坯規(guī)格300mm ；板坯進緩冷坑緩冷，緩冷后搶溫清理，清理溫度180°C ；兩階段控制軋制，ー階段開軋溫度1100°C，ニ階段開軋溫度900°C，軋后空冷；離線熱處理，將室溫鋼板進加熱爐，在830°C保溫2min/mm淬火，在650°C保溫2min/mm淬火,在600°C保溫4min/mm回火后空冷。 成品鋼板的屈服強度為660Mpa，抗拉強度為710Mpa，延伸率31. 0%，斷面收縮率81. 5%，-196°C V 型沖擊功 230J，側膨脹 2. 15。
權利要求
1.一種高鎳鋼的制造方法，其化學成分按重量百分比計為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%，余量為Fe和雜質；其特征在于包括如下步驟 a轉爐+LF+VD精煉轉爐冶煉后的鋼水通過LF爐造還原渣脫硫，減少夾雜，調整成分；然后，鋼液在VD真空爐內脫氣，VD爐的保壓時間為15-20min，保證[H] ( 2ppm,[O] く 20ppm ； b連鑄采用保護渣進行全程保護澆注； c板坯緩冷連鑄坯進緩冷坑緩冷； d搶溫清理板坯緩冷后需搶溫清理，清理溫度> 150°C ； e軋制采用兩階段控制軋制，ー階段開軋溫度> 1050°C，ニ階段開軋溫度> 900°C，軋后空冷； f離線淬火+離線淬火+回火空冷將室溫鋼板進加熱爐，在800 850°C保溫2min/mm淬火,在630 700°C保溫2min/mm淬火,在550 600°C保溫4min/mm回火后空冷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高鎳鋼的制造方法，包括如下步驟a.轉爐+LF+VD精煉轉爐冶煉后的鋼水通過LF爐造還原渣脫硫，減少夾雜，調整成分；然后，鋼液在VD真空爐內脫氣，VD爐的保壓時間為15-20min，保證[H]≤2ppm，[O]≤20ppm；b.連鑄采用保護渣進行全程保護澆注；c.板坯緩冷連鑄坯進緩冷坑緩冷；d.搶溫清理板坯緩冷后需搶溫清理，清理溫度≥150℃；e.軋制采用兩階段控制軋制，一階段開軋溫度≥1050℃，二階段開軋溫度≥900℃，軋后空冷；f.離線淬火+離線淬火+回火空冷將室溫鋼板進加熱爐，在800～850℃保溫2min/mm淬火，在630～700℃保溫2min/mm淬火，在550～600℃保溫4min/mm回火后空冷。
文檔編號C22C33/04GK102719733SQ20111007781
公開日2012年10月10日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權日2011年3月29日
發(fā)明者叢津功, 侯家平, 周丹, 朱瑩光, 董恩龍, 馬成 申請人:鞍鋼股份有限公司