[發明專利]超高強度管線管用鋼板及鋼管的制造方法

有效

• 申請號: 200980143907.0
• 申請日: 2009-11-06
• 公開（公告）號: CN102203302A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 原卓也;藤城泰志;寺田好男;篠原康浩;清水篤史;內田悠
• 申請（專利權）人: 新日本制鐵株式會社
• 主分類號: C21D8/02
• 分類號: C21D8/02;B21B3/00;B21C37/08;C21D8/10;C21D9/08;C21D9/50;C22C38/00;C22C38/14;C22C38/58
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳建全

技術領域

本發明涉及鋼管的圓周方向的抗拉強度(TS)達到625MPa以上的變形能及低溫韌性優良的超高強度管線管用鋼板的制造方法及采用該鋼板制造的超高強度管線管用鋼管的制造方法。特別是能夠廣泛地使用通過本發明的制造方法得到的鋼管作為天然氣、原油輸送用管線管。

本申請基于2008年11月6日提出的日本專利申請特愿2008-285837號并主張其優先權，這里引用其內容。

背景技術

近年來，作為原油、天然氣的長距離輸送方法，管線管的重要性越發高漲。現在，作為長距離輸送用的干線管線管，美國石油協會(API)標準X65成為設計的根本，X65的管線管的實際使用量也壓倒性地占大多數。可是，為了(1)高壓化的輸送效率的提高、及(2)通過減低管線管的外徑、重量而提高現場施工效率，期望更高強度的管線管。迄今為止，直至X120(抗拉強度為915MPa以上)的管線管已經實用化。

另一方面，近年來，管線管的設計的思路在變化。以往，是使應力統一的管線管的設計(“stress?based?design”)。但是，最近，采用即使對管線管施加變形也不破壞鋼管的圓周焊接部或鋼管本身也不會壓曲這樣的設計(“strain?based?design”)。迄今為止，關于X80以上的高強度管線管，研究了用于確保母材的低溫韌性及焊接熱影響區的韌性的化學成分及制造條件。但是，在“strain?based?design”的情況下，還要求母材的變形能或鋼管的涂裝后的變形能。如果不解決這些有關韌性及變形能的課題，則“strain?based?design”用的X80以上的管線管用鋼管的制造是不可能的。在管線管的超高強度化中，需要用于一面確保母材的強度和低溫韌性的平衡、焊接金屬韌性及焊接熱影響區(HAZ)韌性、現場焊接性、抗接頭軟化性、破裂試驗中的耐管體破裂性等，一面制造母材變形能優良的鋼管的制造條件。因此，一直期望開發滿足這些鋼管特性的X80以上的超高強度厚壁管線管。

迄今為止，關于管線管用鋼管的制造方法，為了改善上述鋼管特性，例如，提出了以下的方法。在專利文獻1及專利文獻2中，為了提高鋼管的變形能，提出了都在到500～600℃的前段對鋼板進行緩冷，在其后的后段以比前段快的冷卻速度進行冷卻的方法。在該方法中，能夠控制鋼板及鋼管的顯微組織。再者，在專利文獻3及專利文獻4中，為了改善鋼管的耐壓曲性，都以15℃/s以上的一定的冷卻速度進行冷卻，以制造16mm厚的鋼板。

先行技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-131799號公報

專利文獻2：日本特開2003-293089號公報

專利文獻3：日本特開平11-279700號公報

專利文獻4：日本特開2000-178689號公報

發明內容

發明所要解決的課題

但是，在專利文獻1及專利文獻2中公開的方法中，因鋼板的水冷停止溫度的偏差大，因而存在鋼板材質的偏差大的問題。另外，在專利文獻3及專利文獻4中公開的方法中，也因鋼板的水冷停止溫度的偏差大，除了鋼板強度的偏差大以外，在確保鋼板的變形能的方面也成為大的問題。

本發明提供母材的強度、低溫韌性及變形能優良的、且容易現場焊接的抗拉強度為625MPa以上(API標準X80以上)的超高強度管線管用鋼板及鋼管的制造方法。

用于解決課題的手段

本發明人就用于得到抗拉強度為625MPa以上、且低溫韌性優良的超高強度鋼板及鋼管的鋼板及鋼管的制造條件進行了潛心的研究。其結果是，以至發明了超高強度管線管用鋼板及超高強度管線管用鋼管的新的制造方法。本發明的要旨如下。

(1)一種超高強度管線管用鋼板的制造方法，其中，熔煉以質量％計含有C：0.03～0.08％、Si：0.01～0.50％、Mn：1.5～2.5％、P：0.01％以下、S：0.0030％以下、Nb：0.0001～0.20％、Al：0.0001～0.03％、Ti：0.003～0.030％、N：0.0010～0.0050％、O：0.0050％以下，剩余部分包括鐵及不可避免的雜質的鋼；鑄造該鋼以形成鋼坯；對該鋼坯實施熱軋以形成鋼板；以0.6m³/(m²·min)以下的水量密度(water?quantity?concentration)將鋼板表面冷卻到所述鋼板的表面溫度大于540℃的規定溫度；然后以1.3m³/(m²·min)以上的水量密度對所述鋼板表面進行冷卻。