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一种V-N合金化A350LF6法兰用钢生产方法

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28



技术领域

本发明涉及冶金材料领域,尤其涉及一种V-N合金化A350LF6法兰用钢生产方法。

背景技术

法兰是石油化工装置中工业管道时选用的主要材料之一,常被用在管道与阀门、设备等的连接部位。随着石油化工行业项目数量增长,很多装置中一部分设备和管道储存或输送运行在高压、低温工作条件下,这些设备和管道的材料长期面临低温工况考验,为保证设备及工艺管道系统的安全可靠性,要求材料具有良好的低温韧性,因此对原材料的性能指标提出很高的要求。

A350 LF6是ASTM A350/A350M标准中的钢号,要求具有良好的低温性能,在石油化工行业管道系统和设备高压、低温运行中起到重要的连接作用。A350LF6对低温韧性有很高的要求,为了保证低温韧性,需要加入多种合金元素,导致合金成本较高,文献A350LF6连铸坯表面网状裂纹分析中提供的A350LF6采用V、Cu合金化,合金成本较高,同时高温下Cu元素易在奥氏体晶界的富集,导致连铸坯表面产生沿晶网状裂纹。

发明内容

本发明的目的是提供一种V-N合金化A350LF6法兰用钢生产方法,采用VN合金化,充分发挥VN析出强化作用,细化晶粒,保证产品良好的低温韧性,同时合金成本较低,可以很好的推广应用。

为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

本发明一种V-N合金化A350LF6法兰用钢生产方法,所述法兰用钢的化学成分按质量百分比计算为:C:0.15~0.17%,Si:0.15~0.25%,Mn:1.20~1.30%,P:≤0.010%,S:≤0.002%,Als:0.035~0.050%,Ca:0.0015~0.0030%,V:0.080~0.090%,N:110~150ppm,其余为Fe及不可避免夹杂;

其制备工艺包括:铁水预处理-转炉顶底复吹冶炼-LF精炼-RH精炼-铸机浇注-板坯堆垛缓冷;

铁水预处理工艺:采用KR法铁水预处理,铁水脱硫后扒渣率≥98%,入转炉铁水硫含量≤0.002%,铁水温度≥1280℃;

转炉顶底复吹冶炼工艺:转炉冶炼时,采用自产低硫废钢,加入活性白灰、白云石造渣脱磷,出钢P含量≤0.007%,要求转炉终点碳一次命中,C含量≤0.11%,出钢温度≥1620℃,出钢过程加入优质硅铁、锰铁,出钢后加入铝脱氧,采用自动下渣检测;

LF精炼工艺:精炼过程加入适量造渣剂进行造渣脱硫,形成白渣,控制碱度>4.0,脱硫后S含量≤0.001%,并加入VN合金至目标值;

RH精炼工艺:RH真空处理时间≥15min,RH真空处理过程中调节环流氩气流量,并保证纯脱气时间≥5min,真空处理后进行钙处理,调整气体流量使钢水处于软吹状态,保证软吹时间不小于10min,使夹杂物充分变性和上浮;

铸机浇注工艺:板坯连铸时全程保护浇注,过热度控制为15~30℃,保持稳定的拉速,拉速为1.0-1.2m/min,并采用动态轻压下等技术,以减少连铸坯中心偏析;

板坯堆垛缓冷工艺:板坯定尺后下线放入坯库,堆垛缓冷至室温,缓冷时间大于48h。

进一步的,所述法兰用钢的化学成分按质量百分比计算为:C:0.16%,Si:0.22%,Mn:1.25%,P:0.008%,S:0.0008%,Als:0.045%,Ca:0.0025%,V:0.085%,N:120ppm,其余为Fe及不可避免夹杂。

进一步的,所述法兰用钢的化学成分按质量百分比计算为:C:0.163%,Si:0.21%,Mn:1.22%,P:0.006%,S:0.0005%,Als:0.042%,Ca:0.0023%,V:0.086%,N:142ppm,其余为Fe及不可避免夹杂。

进一步的,所述法兰用钢的化学成分按质量百分比计算为:C:0.156%,Si:0.18%,Mn:1.26%,P:0.008%,S:0.0011%,Als:0.040%,Ca:0.0020%,V:0.086%,N:135ppm,其余为Fe及不可避免夹杂。

与现有技术相比,本发明的有益技术效果:

本发明采用VN合金化,充分发挥VN析出强化作用,细化晶粒,保证产品良好的低温韧性,且生产成本低,可以很好的推广应用。本发明材料主要用于石油化工领域管道、管件等连接用法兰部件。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1~3为本发明V-N合金化A350LF6法兰用钢生产方法采用的工艺步骤。

各实施例的工艺参数见表1;铸坯化学成分见表2,铸坯经锻造热处理后性能如表3所示。

表1工艺过程参数

表2铸坯化学成分(wt%)

表3铸坯锻造热处理后性能

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

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