臨氫12cr2mo1r鋼板的開發(fā)

臨氫12cr2mo1r鋼板的開發(fā)

0在化工行業(yè)的應(yīng)用12r臨氫鋼板具有cr、mo含量高、良好的抗回收性和抗氫腐蝕性。廣泛應(yīng)用于化工行業(yè)的加氫裂化和加氫精制機(jī)。目前國內(nèi)200mm以上厚度的臨氫Cr-Mo鋼板依賴進(jìn)口或者鍛件生產(chǎn),舞鋼公司作為國內(nèi)寬厚板的生產(chǎn)基地之一,為了實(shí)現(xiàn)大厚度臨氫石化設(shè)備用鋼板的國產(chǎn)化,積極進(jìn)行了256mm厚度臨氫12Cr2Mo1R鋼板的開發(fā)。1技術(shù)要求舞鋼參照SA387、GB713及國內(nèi)Cr-Mo鋼的設(shè)計(jì)規(guī)范,針對國內(nèi)苛刻的臨氫環(huán)境制定了臨氫12Cr2Mo1R鋼板的技術(shù)條件。1.1物理分化臨氫12Cr2Mo1R鋼板的化學(xué)成分要求見表1?；鼗鸫嗷舾邢禂?shù)J≤100,焊縫金屬脆化敏感系數(shù)X≤10。1.2求求求求織物中本表12室溫力學(xué)性能要求見表2,高溫力學(xué)性能要求見表3。最大和最小模擬焊后熱處理(PWHT)制度分別為:(690±14)℃×32h和(690±14)℃×8h。2開坯、鋼板清理、切割、冷卻電爐煉鋼→LF爐精煉→真空處理→模鑄→鋼錠加熱→開坯→鋼坯溫裝加熱→軋制→鋼板清理→探傷→正火(加速冷卻)→回火→鋼板精整→切割檢驗(yàn)→判定入庫。3生產(chǎn)工藝要點(diǎn)3.1微合金化鋼板的作用機(jī)理Cr、Mo作為臨氫12Cr2Mo1R鋼的主要合金元素和強(qiáng)碳化物形成元素,可以提高鋼的淬透性和抗回火脆化能力,從而在保證鋼板較高室溫和高溫強(qiáng)度的同時(shí),還能兼顧較好的塑性和韌性。因此,為了保證鋼板具有良好的中、高溫綜合力學(xué)性能,舞鋼在其成分設(shè)計(jì)時(shí)加入了微合金化元素。在冶煉工序采用特殊的低P冶煉工藝,控制鋼中的P含量并保持在較低的水平,進(jìn)一步保證鋼板的抗回火脆化能力,采用巨型鋼錠模澆鑄成單重達(dá)80t的鋼錠。3.2細(xì)化組織顆粒80t鋼錠開坯后在4100mm軋機(jī)上軋制成材。期間,通過控制軋制,細(xì)化組織晶粒,提高鋼板的強(qiáng)度和韌性。軋后通過ACC系統(tǒng)控制鋼板的冷卻速度,防止組織再結(jié)晶晶粒長大,進(jìn)一步細(xì)化晶粒。3.3加熱設(shè)備熱處理在車底式爐進(jìn)行,采用加速冷卻的特殊熱處理工藝確保鋼板獲得均一的貝氏體組織,并采用合適的回火工藝保證鋼板強(qiáng)度和韌性的合理匹配。4鋼板的實(shí)物質(zhì)量4.1鋼板探傷結(jié)果單重60t的臨氫12Cr2Mo1R鋼板探傷結(jié)果符合“JB4730.2005”1級(jí)標(biāo)準(zhǔn),抽檢結(jié)果符合鍛件探傷標(biāo)準(zhǔn),鋼板的規(guī)格和單重均達(dá)到國際先進(jìn)水平。4.2鋼板中p、as、sn、sb元素含量的控制鋼板的實(shí)際化學(xué)成分見表4。從表4可以看出,鋼板中P、As、Sn、Sb元素的含量均控制在較低范圍之內(nèi),尤其是P含量控制在0.006%以下。4.3交付狀態(tài)中的鋼板硬度交貨狀態(tài)鋼板的硬度見表5。4.4鋼板力學(xué)性能鋼板交貨狀態(tài)及模擬焊后熱處理狀態(tài)的力學(xué)性能見表6。由表5、表6可以看出,鋼板交貨狀態(tài)下厚度方向的硬度趨于均勻,HB均在210左右,完全滿足交貨狀態(tài)硬度HB≤220的要求。鋼板交貨狀態(tài)的抗拉強(qiáng)度在630MPa左右,經(jīng)過最小模擬焊后熱處理后下降至600MPa,經(jīng)過最大模擬焊后熱處理后下降至540MPa左右。鋼板的塑性隨著模擬焊后熱處理的進(jìn)行有明顯升高的趨勢。由于模擬焊后熱處理制度惡化了鋼板的拉伸性能,因此要保證鋼板模擬焊后熱處理狀態(tài)的力學(xué)性能,就必須提高鋼板交貨狀態(tài)的抗拉強(qiáng)度儲(chǔ)備,尤其是在保證鋼板最大模擬焊后熱處理狀態(tài)抗拉強(qiáng)度的同時(shí),還保證鋼板的交貨狀態(tài)硬度要求十分不易。而以上批次鋼板在滿足交貨狀態(tài)硬度的同時(shí),保證了模擬焊后熱處理狀態(tài)的力學(xué)性能,其綜合性能達(dá)到了較高的水平。鋼板經(jīng)過不同制度模擬焊后熱處理的沖擊性能見表7。由表7可以看出,鋼板最小、最大模擬焊后熱處理狀態(tài)不同位置和不同方向的沖擊功均在100J以上,部分方向的沖擊功在200J以上,說明鋼板韌性良好,具有較好的低溫沖擊性能。鋼板的高溫拉伸性能見圖1所示?？梢钥闯?鋼板在各個(gè)溫度下的高溫屈服強(qiáng)度均滿足技術(shù)條件的要求,且有充足的富裕量。隨著溫度的升高,鋼板的高溫屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均呈降低的趨勢。根據(jù)SA387標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充要求,對鋼板寬度1/4、厚度1/2處取樣進(jìn)行步冷脆化試驗(yàn),隨后繪制鋼板最小模擬焊后熱處理、最小模擬焊后熱處理+階梯冷卻狀態(tài)下沖擊功值與沖擊溫度的關(guān)系曲線,并計(jì)算出鋼板頭部的VTr54+2.5ΔVTr54為63℃,尾部的VTr54+2.5ΔVTr54為-60℃,見圖2所示,性能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。4.5鋼板殘余物控制從圖3和表8分別可以看出,鋼板表面和厚度1/2位置試樣的各類夾雜物等級(jí)均在1.5以下,且未發(fā)現(xiàn)A類、C類夾雜物,表明鋼板夾雜物控制達(dá)到較高水平;鋼板表面為均一的貝氏體組織,板厚1/2位置出現(xiàn)少量的鐵素體。鋼板的晶粒度達(dá)到6級(jí),較細(xì)的晶粒和均一的貝氏體組織保證了鋼板優(yōu)良的力學(xué)性能。5舞鋼在鋼板單重和水分多晶鋼板2.(1)舞鋼研制的256mm厚12Cr2Mo1R評定鋼板,各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)都滿足加氫用鋼技術(shù)條件的要求,并且擁有一定的富裕量和優(yōu)良的低溫沖擊韌性。(2)相比“GB713-2008”和“SA387”標(biāo)準(zhǔn),舞鋼制定的技術(shù)條件對鋼板的化學(xué)成分、