【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于特種鋼冶煉，具體涉及一種含cr-mo的lng儲罐用5.5ni鋼板及其制造方法。
技術介紹
1、天然氣是目前最重要的清潔能源，但其使用過程中存在明顯的波峰與波谷，為了穩定天然氣供應，需要建設大容量的液化天然氣（以下簡稱lng）儲罐進行調峰，即，將天然氣在-163℃進行液化并保存在儲罐中，滿足日常生產、生活的穩定供給。lng儲罐一般容量8-20萬立方米，設計使用壽命50年，且在整個使用過程中，從設計角度，不預留檢修及維修環節。因此，lng儲罐對整個罐體用材料提出了非常高的要求，要求鋼板性能均勻、穩定且有較大的富余量。
2、目前，國內建造大型lng儲罐廣泛采用9ni鋼板，該鋼中ni含量9%（wt%）左右，能較好的滿足鋼板在-163℃的超低溫條件下的服役要求；但ni金屬價格昂貴，導致9ni鋼板的制造成本居高不下。
3、9ni鋼板之所以能廣泛應用于超低溫環境，因為經過淬火-亞溫淬火-回火的9ni鋼板其含有一定量的逆變奧氏體含量，逆變奧氏體能有效的阻止裂紋的擴展，從而提高了鋼板的韌性。逆變奧氏體主要是通過鋼板在兩相區亞溫淬火所得到的，在第一步淬火過后，組織為板條馬氏體結構；亞溫淬火時，部分馬氏體回逆轉變為奧氏體，在隨后淬至室溫時，會殘留一部分奧氏體；最后一步回火過程中，合金元素進一步向奧氏體中擴散，提高了奧氏體穩定性，這一部分奧氏體即是鋼中的逆變奧氏體。
4、但對于5.5ni鋼板，由于ni含量大幅度降低，鋼板淬透性將顯著降低，但為了保證5.5ni鋼板的性能與9ni鋼板性能相當，必須保證5.5
5、當前，利用含一定量crmo的成分設計,以及在線dq+亞溫淬火+回火（t）的方式生產能滿足9ni鋼板低溫沖擊性能的5.5ni鋼板及其制造方法，還尚未見文獻報道。
6、專利申請號cn202210355545.9?涉及的“一種具有優異抗脆斷性能的船用5ni鋼板及其制造方法”，該專利利用dq-亞溫淬火-回火的熱處理方式生產出船用5ni鋼板，該熱處理方式高效經濟，較好的滿足組織控制和性能要求。但該專利主要是針對5ni鋼板，所生產的鋼板僅能滿足-130℃沖擊韌性要求，不能滿足9ni鋼的-196℃沖擊韌性要求，不能達到取代9ni鋼的作用。
7、專利申請號cn202210862591.8涉及的“一種超低溫壓力容器用鋼及生產方法”，該專利采用含一定量crmo合金設計的成分生產5.5ni鋼板，鋼板能基本達到9ni鋼的-196℃沖擊韌性要求，以及拉伸強度要求，但其采用的熱處理方式為離線淬火+回火。該方式雖然能滿足低溫沖擊要求，但無法達到dq+淬火+回火的熱處理方式所形成的逆變奧氏體含量，沖擊韌性會明顯差于dq+淬火+回火的方式。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種含cr-mo的lng儲罐用5.5ni鋼板及其制造方法，該鋼板能較好的滿足lng儲罐的設計要求，鋼板成分滿足asmesa-645/645m要求；鋼板橫向與縱向試樣抗拉強度rm：690-820mpa，屈服強度rel≥590mpa，延伸率a≥20%；且-196℃溫度下，橫向與縱向沖擊試樣（試樣大小10mm×10mm×55mm）的沖擊吸收能量kv8≥100j。
2、本專利技術解決上述問題所采用的技術方案為：一種含cr-mo的lng儲罐用5.5ni鋼板，所述鋼板包括以下質量百分比的化學成分：c：0.03-0.05%；si：0.15-0.30%；mn：1.20-1.30%；p：≤0.005%；s：≤0.002%；al：≥0.020%；ni：5.00-6.00%；cr+mo:0.30-0.50%；h≤1ppm；as+sb+bi+sn+pb≤0.10%；余量為fe和不可避免的雜質。本專利技術lng儲罐用5.5ni鋼板，是特指厚度5-50mm，且保證-196℃的壓力容器用鋼板。
3、以下對本專利技術中所含組分的作用及用量選擇作具體說明：
4、c：是提升鋼板淬透性、保證鋼板強度的元素，又是惡化鋼板低溫韌性的最重要的元素，對于保證-196℃低溫韌性的5.5ni鋼板而言，首先要考慮的是鋼板的韌性，因此，本專利技術專利中c含量0.03-0.05%。
5、si：是鋼中的脫氧元素，并以固溶強化形式提高鋼的強度。si?含量低于0.15%?時，脫氧效果較差；si?含量較高時會造成韌性及涂覆性能下降。本專利技術si?含量控制為0.15-0.30%。
6、mn：是鋼中的弱脫氧元素，并可以提高鋼板的淬透性，在一定程度上彌補ni元素的淬透性作用，促進板條狀馬氏體形成。因此，本專利技術mn含量較9ni鋼種mn含量有了大幅度提升，控制范圍為1.20?~?1.?30%。
7、ni：是可以顯著改善低溫韌性的有益元素，主要體現在提高鋼板淬透性，并提高奧氏體穩定性，降低鋼板韌脆轉變溫度，因此，本專利技術將其含量控制在5.00-6.00%。
8、cr與mo：cr與mo元素均為增加淬透性元素，對于低c、低ni的5.5ni鋼板，為了保證鋼板的淬透性，需要額外額外添加cr與mo元素，彌補c含量的不足，提高鋼板的淬透性，同時利用后期合金元素向奧氏體擴散，穩定奧氏體組織；但不可忽視的是，cr、mo元素對低溫沖擊韌性均有一定的負面影響。考慮到本專利技術專利采用軋后直接淬火（direct?quenching，簡稱dq）熱處理，其淬火能力遠強于常規離線淬火（rq）工藝，cr、mo含量設計值較低，因此，本專利技術將其含量控制在cr+mo:0.30-0.50%。
9、s、p：為鋼中的有害雜質元素，易形成偏析、夾雜等缺陷。作為雜質元素會給鋼板的韌性(?特別是心部的韌性)?和焊接熱影響區的韌性帶來極其不利的影響，應盡量地減少其含量。本專利技術控制p?≤0.005%、s≤0.002%，且須通過ca?處理技術使夾雜物形態球化和均勻分布。
10、本專利技術的另一目的在于提供上述含cr-mo的lng儲罐用5.5ni鋼板的制造方法，其中冶煉工藝采用轉爐-lf爐外精煉-rh真空處理-cc連鑄成坯-坯料坑緩冷；軋制工藝采用兩階段控軋工藝生產，第一階段為粗軋，第二階段為精軋，軋后dq水冷；熱處理采用連續爐亞溫淬火+高溫回火熱處理。
11、上述生產流程具體包括以下步驟：
12、1）按所述化學組成配制冶煉原料，依次經kr?鐵水預處理、轉爐冶煉、lf?精煉、rh精煉和連鑄。由于5.5ni鋼中要求的磷含量較低，煉鋼過程中需要充分的進行脫p；與常規的還原性環境出鋼不同，本專利技術采用氧化性環境扒渣出鋼；磷的氧化反應為放熱反應，因此兩個關鍵有利條件為足夠的熱量和氧化性環境。因此在轉爐冶煉過程中低溫階段（1500-1550℃）采用持續大量吹氧，吹氧時間≥20min，充分攪拌，促使c+o=co反應加速本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種含Cr-Mo的LNG儲罐用5.5Ni鋼板，其特征在于：所述鋼板包括以下質量百分比的化學成分：C：0.03-0.05%；Si：0.15-0.30%；Mn：1.20-1.30%；P：≤0.005%；S：≤0.002%；Al：≥0.020%；Ni：5.00-6.00%；Cr+Mo:0.30-0.50%；H≤1ppm；As+Sb+Bi+Sn+Pb≤0.10%；余量為Fe和不可避免的雜質。
2.根據權利要求1所述的一種含Cr-Mo的LNG儲罐用5.5Ni鋼板，其特征在于：所述鋼板厚度5-50mm，且保證-196℃的壓力容器用鋼板。
3.根據權利要求1所述的一種含Cr-Mo的LNG儲罐用5.5Ni鋼板，其特征在于：所述鋼板橫向與縱向試樣抗拉強度Rm：690-820MPa，屈服強度Rel≥590MPa，延伸率A≥20%；且-196℃溫度下，橫向與縱向沖擊試樣的沖擊吸收能量KV8≥100J。
4.一種如權利要求1所述的含Cr-Mo的LNG儲罐用5.5Ni鋼板的制造方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的一種含Cr-
6.根據權利要求4所述的一種含Cr-Mo的LNG儲罐用5.5Ni鋼板的制造方法，其特征在于：步驟（2）中連鑄坯入坑溫度不低于850℃；緩冷至250℃時，啟動加熱功能，保持板坯以2-4℃/h降溫速率降溫至150-250℃。
7.根據權利要求4所述的一種含Cr-Mo的LNG儲罐用5.5Ni鋼板的制造方法，其特征在于：步驟（3）中第一階段軋制為粗軋，不控制軋制溫度，控制最后三道次單道次壓下率≥15%；第二階段軋制為精軋，開軋溫度范圍840～880℃，終軋溫度范圍780～820℃，軋制結束后，利用鋼板軋后余熱直接DQ至室溫，DQ入水溫度760±20℃，以最大水量進行快速冷卻，確保冷速≥30℃/s，利用DQ超強的冷卻能力，使組織轉變過程中有足夠的過冷度，促使過冷奧氏體快速向板條馬氏體轉變。
...【技術特征摘要】
1.一種含cr-mo的lng儲罐用5.5ni鋼板，其特征在于：所述鋼板包括以下質量百分比的化學成分：c：0.03-0.05%；si：0.15-0.30%；mn：1.20-1.30%；p：≤0.005%；s：≤0.002%；al：≥0.020%；ni：5.00-6.00%；cr+mo:0.30-0.50%；h≤1ppm；as+sb+bi+sn+pb≤0.10%；余量為fe和不可避免的雜質。
2.根據權利要求1所述的一種含cr-mo的lng儲罐用5.5ni鋼板，其特征在于：所述鋼板厚度5-50mm，且保證-196℃的壓力容器用鋼板。
3.根據權利要求1所述的一種含cr-mo的lng儲罐用5.5ni鋼板，其特征在于：所述鋼板橫向與縱向試樣抗拉強度rm：690-820mpa，屈服強度rel≥590mpa，延伸率a≥20%；且-196℃溫度下，橫向與縱向沖擊試樣的沖擊吸收能量kv8≥100j。
4.一種如權利要求1所述的含cr-mo的lng儲罐用5.5ni鋼板的制造方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：
5.根據權利要求4所述的一種含cr-mo的lng儲罐用5.5ni鋼板的制造方法...
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐偉，于雄，孫憲進，葉建軍，張建，袁伽利，徐君，秦志強，
申請(專利權)人：江陰興澄特種鋼鐵有限公司，
類型：發明
國別省市：
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