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舞钢0375-8120715    13781816906

S460QL1(08MnNiMoVD、CF60、CF62) 法兰锻件生产方案

1、钢种简介本批锻件是按欧标EN10025-6《热轧结构钢产品第6部分:调质条件下的高屈服强度结构钢的交货技术条件》冾订,材料牌号S460QL1。但不完全按厚度选碳当量及力学性能要求,≥100mm的锻件的性能都被提高了。

(见表2)最接近此标准要求的是原JB4727中的08MnNiCrMoVD。08MnNiCrMoVD钢锻件是在原日本CF60、CF62钢基础上发展起来的。

CF6x的CF(Crack Free)指无裂纹的意思,6x一般表示抗拉强度6x公斤级(相当于6x0Mpa),这是一种高强度、低裂纹敏感性钢。70年代日本开发此钢时,主要是为了解决大型钢结构件如海洋钻井台、球罐的现场施工问题。

大件施工时,往往需焊前预热焊后回火以避免裂纹的出现,野外操作时有难度。采用CF钢时,在一般较冷天气下不预热和预热较低温度焊接后不会出现裂纹,亦不需焊后回火,从而提高钢结构的***性,简化了作业难度。

CF钢后来被国内造船行业引进,它的优越特性为世人所识,并逐步转用到其它行业如石化行业。经过成分调整和热处理工艺优化,遂由冶金部将此钢命名为07MnCrMoV系列钢(即俗称的WDL钢)。该系列钢有四个钢种:07MnCrMoVR, 07MnNiCrMoVDR,07MnCrMoV-D,07MnCrMoV-E。前两个钢种屈服强度为490Mpa,后两个为440Mpa。实际上可以讲是两个基本型号:07MnCrMoV和07MnNiCrMoV。这些钢种在我国已得到广泛应用,在厚度30~80mm钢板领域,已是较成熟的钢种,调质钢板t/4的-40℃冲击值可达到80~180J。在锻件领域也已得到应用,如用于石化的人孔颈、高颈法兰等孔类锻件。由于锻件一般都较厚,为改善淬火工艺性、提高淬透性、使T/2处(-40℃)冲击性能也能达标,相应地调整了化学成分,最主要的是增加含镍量。锅容标委在组织合肥通用机械研究所撰写行业标准时,将镍含量比钢板高一倍多的CF62改良钢写进JB4727,并将钢号命名为08MnNiCrMoVD。

2010年编修新标准时,标准号变为NB/T 47009-2010。钢号改为08MnNiMoVD,成分也作了调整。订货137*8188*0376

该钢种锻件的高屈服强度及Pcm参数限制是对矛盾,焊接冷裂敏感系数Pcm对钢板的验收考核十分重要,国外都把它控制在较低的水平,主要是为了降低施工中的焊接裂纹敏感性,对厚度相对较薄的钢板来说调质后的强度指标较容易达到;但对厚度超过150mm的锻件,中心部分热处理时冷却速度较小而可能得不到所需组织(起码65~70%板状马氏体、贝氏体,其余为珠光体型组织)

。Pcm式中影响较大的是C,为***淬透性和淬硬性,C量又不能太低,故在试制时先把Pcm控制在上限,待生产多了、有经验后再调低。另外,锻件要求考核-60℃的KV2≥30J、碳当量限制在0.47~0.50%以下,这对冶炼是苛刻的。另外一定要在热加工流程中努力控制晶粒度,细而均匀的晶粒能***低温冲击性能。锻造要控制好***一火变形量及终锻温度,热处理要快速入水。从连续转变曲线CCT图)上可知:析出铁素体F的“鼻子”临界点在30秒外(与15CrMo差不多),比16Mn的“1秒”好多了,贝氏体形成区域也和15CrMo差不多。出炉后40秒内入水的话性能就有***。

2,炉前化学成分(%,表1)标准C Si Mn Ni Mo Cr Cu V Nb P S Ti Zr Ceq Pcm

JB4727 ≤0.10 0.20/0.40 1.10/1.40 1.20/1.60 0.20/0.50 0.20/0.60 ≤0.25 0.02/0.06 —≤0.020 ≤0.015 ———≤0.25

NB47009 0.06/0.10 0.20/0.40 1.10/1.40 1.20/1.70 0.20/0.40 ≤0.30 ≤0.25 0.02/0.06 —≤0.020 ≤0.010 ———≤0.25

EN10025 ≤0.20 ≤0.80 ≤1.70 ≤2.00 ≤0.70 ≤1.50 ≤0.50 ≤0.12 ≤0.06 ≤0.020 ≤0.010 ≤0.050 ≤0.15 注3 —

武钢企标≤0.09 0.15/0.35 1.10/1.50 ≤0.50 ≤0.30 ≤0.35 ≤0.25 0.02/0.06 —≤0.020 ≤0.015 ——≤0.42 ≤0.20

目标成分0.07/0.09 0.15/0.35 1.20/1.40 1.25/1.45 0.20/0.40 ≤0.30 ≤0.15 0.02/0.06 ≤0.03 ≤0.006 ≤0.004 ≤0.050 ≤0.15 ≤0.49 ≤0.25

实际成分订货137*8188*0376*0.07 0.26 1.39 1.26 0.22 0.17 0.12 0.042 0.001 0.0030.0030.002 0.002 0.48 备注1.冷裂敏感系数Pcm=C+Si/30+(Mn+Cr+Cu)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B .

2.碳当量Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15.

3.碳当量按壁厚:≤50mm——0.47%;51~100mm——0.48%;101~150——0.50%.

4. EN10025-6要求Al≥0.018%;B≤0.005%;目标成分Al:0.018%~0.040%;B≤0.003%

5.订货中除弯管为25mm外,80件法兰为100~110mm,2件为180mm。目标成分碳当量选为0.49%

6.所有订货、制造文件牌号按S460QL1。

7.报出:Sb≤0.003;As≤0.010;Sn≤0.012,〔H〕≤2ppm,〔O〕≤35ppm,〔N〕≤80ppm.

3.力学性能订货137*8188*0376

S460QL1 拉伸试验-60℃低温冲击KV2 备注Rm(MPa)Rp0.2(MPa)≥A(%) Z(%) 纵向(J)横向(J)订货厚≤50590~770 500≥17 —30 27 取样位置:表下20、T/4;回火温度≥600℃51~100 480 101~150 540~720 440 EN10025厚≤50550~720 460 ≥17 —30 27 51~100 440 101~150 500~670 400 厚200锻件切向实际665 590 29 160,162,204(其余全部>150)

4.其它要求

⑴晶粒度:≥5级;

⑵夹杂物(内控):A、B、C、D、DS各≤1.5级;A+B+C+D+DS≤4.5级;A+C≤2级、B+D+DS≤2.5级。

⑶组织(内控):回火贝氏体、少量板条马氏体及回火索氏体。⑷硬度(报出):HB179~235.

5. 工艺路线电炉(精炼)制锭–锻造–粗探衰减度(剥皮)- 探伤- 调质–取样、加工、检测

6. 工艺要求⑴精选炉料,控制成份,炉外精炼时做好脱气,做好浇注系统清洁和预热工作,及时脱模热送。

⑵总锻比Y≥5。尽量各向均匀变形(主应变方向顺锻件使用工况的受力方向)。始锻温度:1220℃,注意控制临界变形量。终锻温度:750(小变形)~800(大变形)℃。锻后热处理:950℃正火,650℃回火。

⑶性能热处理:940℃水淬,640℃回火。

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