本发明属冶金领域技术，涉及到一种屈服460mpa级正火低温移动容器用钢的生产方法。
背景技术：
随着经济的发展，对液化石油气汽车罐车等移动容器的设计要求越来越轻量化以便降低运输成本，同时对移动容器的安全性能要求也越来越高，因此要求材料具有更高的强度以及更低的低温韧性。部分移动容器运输的介质如液化石油气、液氨、液氯、二氧化硫、丙烷、丙烯等需要在-50℃左右加压成为液态，那就需要移动容器必须保证在-50℃以下温度具有良好的冲击性能。在中标gb/t713-2014标准中屈服强度最高的为q420r，但其屈服值也仅为420mpa，抗拉在590-700mpa，仅能满足-20℃冲击；在gb/t3531-2014标准中有09mnnidr的低温冲击可以达到-70℃，但其屈服强度仅为300mpa；在美标钢种sa612及aartc128gr.b的屈服也仅345mpa级，低温冲击也达不到-50℃以下；欧标en10028-3中的p460nl2的屈服强度能达到460mpa级，但其抗拉强度也仅为570~730mpa，最低冲击温度-50℃下的冲击功要求太低。上述这些钢种都很难满足当代移动容器轻量化大型化安全性的需求。那么屈服强度在460mpa级，抗拉强度在630mpa级并具有较好的-60℃低温冲击韧性的正火移动容器用钢的市场非常广阔，对推进移动容器的大型化以及安全性的提高十分必要。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种屈服460mpa级正火低温移动容器用钢的生产方法，生产的钢的屈服强度≥460mpa，抗拉强度在630-725mpa，同时在-60℃低温时具有较好冲击韧性。
发明的技术方案：
一种低温移动容器用钢的生产方法，钢的化学成分质量百分比为c=0.17%～0.20%，si=0.10%~0.60%，mn=1.00%～1.70%，p≤0.008%，s≤0.003%，alt=0.020%～0.050%，nb=0.020%～0.050%，v≤0.2%，ni=0.25%~0.80%，cu=0.1%~0.3%，ti=0.010%~0.030%，n=0.008%~0.015%，mo≤0.1%，cr≤0.3%，其余为fe和不可避免的杂质，碳当量ce≤0.53；包括如下工艺步骤：
a.转炉冶炼：出钢定氧≥500ppm，p≤0.010%，出钢温度≥1580℃；出钢过程中加入石灰5~7kg/t、合成渣2~3kg/t，出钢完毕后开大氩气搅拌3~8min，然后进行扒渣操作；
b.lf精炼：钢水进站后升温，喂入300~400m铝线进行脱氧，当钢水中als≥0.03%后再进行合金化及造白渣操作；出站前喂入纯钙线200~300m；出站时控制钢水温度≥1610℃，出站s≤0.003%；
c.真空脱气处理：真空度≤0.5tor保持时间≥15min；控制破空后温度≥1570℃，破空后按≥220m/min的速度喂入硅氮线300~400m；软吹氩时间≥15min，定氢≤1.5ppm；
d.连铸：实行全程保护浇铸；中间包中钢水过热度在8~18℃；采用动态轻压下技术，压下量≥6.0mm；
e.板坯加热：轧制前板坯加热温度1180~1220℃，加热速度7~12min/cm；
f.轧制：一阶段开轧温度1000～1150℃，一阶段终轧温度＞980℃，最后三道次压下率在17%以上；二阶段开轧温度在930~980℃，累计压终轧温度790~850℃，累计压下率＞48%；
g.热处理：采用正火 回火热处理工艺，正火温度860~900℃，保温时间10~30min；回火温度550~600℃，保温时间20~40min。
本发明所述钢板的力学性能满足下列指标：常温拉伸rel≥460mpa，rm=630~725mpa，a≥17%，屈rel/rm≤0.85，钢板-60℃冲击kv2≥60j，侧向膨胀量le≥0.53mm。
所述碳当量ce的计算公式：ceq=c mn/6 (cr mo v)/5 (ni cu)/15。
本发明的有益效果：通过合理的化学成分设计，使ce≤0.53%；通过lf精炼 真空脱气处理工艺保证钢质的洁净度；同时通过喂入硅氮线对钢水进行增氮处理，采用控轧 正火 回火的工艺，最终得到组织为珠光体 铁素体组织，晶粒度达到10.0～12.0级，屈服强度达到460mpa以上，抗拉强度达到630mpa以上，屈强比不大于0.85，并在-60℃温度下具有良好冲击韧性的6-20mm厚移动容器用钢。
具体实施方式
以下结合实施例，进一步详细说明本发明。
实施例1
炼钢工艺实施过程：转炉定氧580ppm，p=0.010%，出钢温度1589℃，出钢过程中加入石灰6.0kg/t，合成渣2.2kg/t，出钢完毕后开大氩气搅拌5min，然后使用扒渣机扒渣。lf进站喂入铝线350m后，钢水als含量0.039%，lf精炼白渣保持时间20min，出站前5分钟喂入纯ca线250m，出站s=0.0030%，钢水出站温度1613℃。vd炉真空度0.5tor，保真空时间16min，破空后测温1576℃，马上喂入硅氮线350m，喂线速度250m/min，软吹氩时间17min，钢水定氢1.2ppm。连铸浇注260mm厚度铸坯，连铸中间包钢水过热度9~12℃，连铸动态轻压下压下量6.1mm，熔炼成分如表1所示。
轧钢工艺实施过程：铸坯加热速度9.2min/cm，出钢温度1186℃，第一阶段开轧温度1070℃，最后三道次压下率分别为19%，20%，20%，终轧温度990℃，轧制中间坯厚度55mm。第二阶段开轧温度950℃，累计压下率78%，终轧温度820℃，轧制成品厚度8mm。
热处理工艺实施过程：钢板从室温加热至温度865℃，保温10分钟，然后空冷；回火温度580℃，保温21分钟，然后空冷。最后得到所述钢板，其性能如表2所示。
实施例2
炼钢工艺实施过程：转炉出钢定氧650ppm，p=0.009%，钢温度1591℃，出钢过程中加入石灰6.0kg/t，合成渣2.5kg/t，出钢完毕后开大氩气搅拌6min，然后使用扒渣机扒渣。lf炉进站喂入铝线400m，钢水als含量为0.035%，精炼白渣保持时间16min，出站前6分钟喂入纯ca线260m，出站s=0.0026%，钢水出战温度1618℃。vd炉真空度0.5tor，保真空时间15min，破空后测温1581℃，马上喂入硅氮线400m，喂线速度250m/min，软吹氩时间16min，钢水定氢1.4ppm。连铸浇注260mm厚度铸坯，连铸中间包钢水过热度10~12℃，连铸动态轻压下压下量6.2mm，熔炼成分如表1所示。
轧钢工艺实施过程：铸坯加热速度9.1min/cm，出钢温度1190℃，第一阶段开轧温度1090℃，最后三道次压下率分别为20%，19%，21%，终轧温度1005℃，轧制中间坯厚度75mm。第二阶段开轧温度910℃，累计压下率73%，终轧温度815℃，轧制成品厚度20mm。
热处理工艺实施过程：钢板从室温加热至880℃，保温15分钟，然后空冷至室温；回火温度560℃，保温30分钟，然后空冷。其性能如表2所示；其金相组织如附图1，由图可知其组织为铁素体 珠光体，晶粒度10-12级。
表1各实施例钢的化学成分（wt.%）
表2各实施例钢的性能检测结果
上表2中的常温拉伸按照gb/t228.1-2010进行试验；夏比v型缺口冲击试验按gb/t228-2007进行试验，实施例1冲击试样尺寸为10*7.5*55mm，实施例2冲击试样尺寸为10*10*55mm，冲击试样皆为横向，试样侧量膨胀量按照gb/t12778-2008标准进行测定。
由表1所示，各实施例碳当量ce皆小于0.53%。
由附图1所示，本发明钢为稳定的铁素体 珠光体组织，晶粒度在10级以上。
由表2可知，各实施例常温拉伸rel≥460mpa，rm=630~725mpa，a≥17%，rel/rm≤0.85，-60℃横向冲击功kv2平均值≥60j，侧向膨胀量le≥0.53mm。本发明钢拥有较高的强度及较好的低温韧性，同时满足超声波探伤nb/t47013.3-2015标准ⅱ级以上级别，可以用于低温移动容器的制造。
1.一种低温移动容器用钢的生产方法，其特征在于：钢的化学成分质量百分比为c=0.17%～0.20%，si=0.10%~0.60%，mn=1.00%～1.70%，p≤0.008%，s≤0.003%，alt=0.020%～0.050%，nb=0.020%～0.050%，v≤0.2%，ni=0.25%~0.80%，cu=0.1%~0.3%，ti=0.010%~0.030%，n=0.008%~0.015%，mo≤0.1%，cr≤0.3%，其余为fe和不可避免的杂质，碳当量ce≤0.53；包括如下工艺步骤：
a.转炉冶炼：出钢定氧≥500ppm，p≤0.010%，出钢温度≥1580℃；出钢过程中加入石灰5~7kg/t、合成渣2~3kg/t，出钢完毕后开大氩气搅拌3~8min，然后进行扒渣操作；
b.lf精炼：钢水进站后升温，喂入300~400m铝线进行脱氧，当钢水中als≥0.03%后再进行合金化及造白渣操作；出站前喂入纯钙线200~300m；出站时控制钢水温度≥1610℃，出站s≤0.003%；
c.真空脱气处理：真空度≤0.5tor保持时间≥15min；控制破空后温度≥1570℃，破空后按≥220m/min的速度喂入硅氮线300~400m；软吹氩时间≥15min，定氢≤1.5ppm；
d.连铸：实行全程保护浇铸；中间包中钢水过热度在8~18℃；采用动态轻压下技术，压下量≥6.0mm；
e.板坯加热：轧制前板坯加热温度1180~1220℃，加热速度7~12min/cm；
f.轧制：一阶段开轧温度1000～1150℃，一阶段终轧温度＞980℃，最后三道次压下率在17%以上；二阶段开轧温度在930~980℃，累计压终轧温度790~850℃，累计压下率＞48%；
g.热处理：采用正火 回火热处理工艺，正火温度860~900℃，保温时间10~30min；回火温度550~600℃，保温时间20~40min。
技术总结