Q370R

鍋爐和壓力容器用鋼板是國民經濟建設中一類重要的鋼鐵材料,普遍應用于工業爐、化工原料儲罐、石油和液化天然氣儲罐等承壓容器方面[ 122 ] 。特別是隨著經濟發展和能源需求的日益增長,作為戰略物資的石油天然氣儲備量成為衡量各國經濟持續發展能力的指標之一,我國也在陸《大量現貨庫存詳情舞陽鋼鐵有限責任公司》續李*建設大型159*/03*63/53**79的石油和液化天然氣儲罐,由此帶來對常溫、低溫環境下的鍋爐和壓力容器用鋼板的需求量日漸增長,技術要求也逐步提高,我國已經分別對《GB713鍋爐用鋼板》、《GB6653壓力容器用鋼板》和《GB3531低溫壓力容器用低合金鋼板》等標準進行了整合及修訂,還將對《GB19189壓力容器用調質高強度鋼板》標準進行修訂。

目前,美國、日本、以及歐洲一些國家在鍋爐和壓力容器用鋼行業內處于技術領先地位。近些年來,國內武鋼、舞陽鋼鐵、寶鋼、鞍鋼等企業在此領域已達到或超過國外先進水平[ 3 ] 。GB71322008鍋爐和壓力容器用鋼標準生產的高鋼級產品通過正火或正火+回火工藝后,具有優良的綜合力學性能,是石油化工裝置中常用鋼種之一,隨著我國石油化工行業的發展,必定有著廣闊的市場前景。隨著國家石油戰略貯備、大型和特大型石油化工項目、天然氣產業等一大批建設工程的確立,市場對壓力容器用高強度鋼板需求巨大。如能成功開發,對于改善包鋼產品的品種結構,提升企業競爭力,增加經濟效益都有極大的影響。

Q370R (原牌號為15MnNbR)鋼是國內近年來研制出來的一種新型鋼材,具有優良的綜合性能, 其強度和韌性優于16MnR鋼材,而焊接性能及抗硫化氫應力腐蝕性能與16MnR 鋼相近, 成本與國外同性能材料相比要低很多, 用于大型液化石油氣球罐是比較理想的。因此,開發一種強度高于16MnR,且具有較高韌度、較好焊接性的正火壓力容器用鋼已成為行業的迫切需要。本文根據包鋼先進的寬厚板生產線, 對Q370R壓力容器用鋼板進行了兩種不同成分的設計,而且采用同樣的工藝試制了兩爐。對兩爐不同成分的鋼板,分別進行了各項性能檢驗和對比,以找到最佳的成分設計。

1 化學成分和工藝設計

1. 1 成分設計

壓力容器用鋼板是一種用途非常特殊的專用鋼板,用于制作壓力容器等關鍵部位,承受一定壓力,因而對安全可靠性和壽命等要求很高,這就決定了壓力容器用鋼板研制要遵循以下原則:

(1)具有符合標準要求的較高強度和韌性;

(2)具有良好的內部質量;

(3)具有良好的焊接性能和加工性能。

Q370R鋼板的設計除遵循上述原則外,還必須滿足低溫沖擊韌性和高溫力學性能。因此,鋼中加入Nb、V、Ti與碳、氮形成碳化物、氮化物及碳氮化物,有效延遲奧氏體形變后的再結晶時間,在控制軋制后使鐵素體晶粒充分細化,顯著提高強度和韌性,降低其脆性轉變溫度并改善焊接性能.

[ 4 ] 。Ti的加入提高了晶粒粗化溫度,防止在高輸入熱量的焊接過程中,在熱影響區產生晶粒粗化的趨向,保證熱影響區有較好的缺口韌性,提高了鋼材的焊接性能.

[ 5 ] 。加入Ni可以大大地改善鋼板的低溫韌性,降低韌脆轉變溫度.

[ 6 ] 。同時,對有害元素P、S含量提出了嚴格的限定,提高鋼水的潔凈度,改善鋼板的力學性能。