[發(fā)明專利]油氣輸送管件用鋼

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010252572.0
• 申請日: 2010-08-13
• 公開（公告）號: CN102373369A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬力;艾福奇;洪連山
• 申請（專利權(quán)）人: 遼陽石化機(jī)械設(shè)計(jì)制造有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種油氣輸送高壓管道、管件用鋼。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的高壓管件用鋼被廣泛應(yīng)用的是AP?I?5LPSL₂標(biāo)準(zhǔn)中X60鋼的強(qiáng)度與塑性可以滿足高壓管件要求，但不耐低溫，抗H₂S腐蝕性能差，常出現(xiàn)凍裂或因腐蝕而爆管事故。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種抗H₂S腐蝕和耐低溫能力強(qiáng)的油氣輸送管件用鋼。

上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：所述的油氣輸送管件用鋼是10MnVT?i?NbA鋼，它的化學(xué)組成以Fe為主，其它金屬元素占總重量的百分比是：C?0.08％-0.13％、S?i?0.15％-0.37％、Mn?1.20％-1.50％、S≤0.01％、P≤0.015％、V?0.02％-0.06％、T?i?0.01％-0.03％、Nb?0.03％-0.05％、C_E≤0.25％。

C_E＝C+S?i/30+Mn/20+Gr/20+MO/15+N?i/60+V/10+Cu/20+5B≤0.25％

所述的油氣輸送管件用鋼的生產(chǎn)方法是，按10MnVT?i?NbA鋼的化學(xué)成分，采用電爐+VD爐或轉(zhuǎn)爐+VD爐冶煉，生產(chǎn)工藝按照AP?I?5LPSL₂標(biāo)準(zhǔn)中X60鋼的生產(chǎn)工藝技術(shù)規(guī)程執(zhí)行。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：10MnVT?i?NbA在金相組織中是鐵素體加滲碳體的珠光體鋼。C在鋼中與Fe化合形成滲碳體，鋼中含碳量越高，滲碳體在金相組織中所占面積也越大，鋼的純度也隨之提高，但鋼的塑性和沖擊韌性也隨之降低。本發(fā)明降C目的是使其金相組織中鐵素體面積占85％以上，利于低溫沖擊韌性提高。

S?i在鋼水中是一種良好的脫氧劑，它與O₂化合形成S?i?O₂浮在鋼水表面，隨鋼渣扒掉，起到除O₂造渣作用。

Mn在鋼水中是良好的脫氧、脫硫劑，它能消除或減弱硫引起的熱脆性，改善鋼的熱加工性能；Mn與鐵形成的固溶體，能提高鐵素體強(qiáng)度；它又是碳化物形成元素，它進(jìn)入滲碳體中，取代部分鐵原子形成的碳化物，起到細(xì)化珠光體團(tuán)作用；使鋼的基體獲得強(qiáng)化。Mn又是鋼中降低低溫脆性轉(zhuǎn)變溫度的主要元素，從而提高鋼的低溫沖擊韌性。

S、P在鋼中形成低熔點(diǎn)化合物，并分別與晶界上，它們屬于有害元素，鋼中含量越低越好。在鋼中最大限度使S、P降到最低，這是抗H₂S鋼的最有效技術(shù)措施。

V在鋼中形成顆粒極小，熔點(diǎn)高，又極穩(wěn)定的碳化物-V₄C₃，在鋼的相變過程中，以V₄C₃為晶核細(xì)化了鐵素體晶粒，并能有效抑制晶界移動和晶粒長大。從而可有效提高鋼的淬透性基體強(qiáng)度和低溫沖擊韌性。

T?i是化學(xué)里極為活潑的金屬元素之一，它與鋼中氮、氧、碳都有極強(qiáng)的親和力，它和硫的親和力也強(qiáng)于鐵。因此，它是一種良好的脫氧劑和固定氮、硫的有效元素，在某些特殊條件下，可以取代錳形成硫化鈦，以避免熱脆的硫化鐵形成。鈦雖是強(qiáng)碳化物形成元素，但它不與其它元素形成復(fù)合碳化物，它與碳只形成一種碳化物-T?i?C。T?i?C結(jié)合力很強(qiáng)，極其穩(wěn)定，不易分解，在鋼中只有加熱到攝氏1000度以上，才能緩慢地溶入固溶體的α相和γ相中。在相變過程中以T?i?C為晶核，從而細(xì)化了鐵素體晶粒，提高了鋼的強(qiáng)度。

煉鋼用的鈮鐵，實(shí)際是鈮鉭合金。它們在礦床中是共生的，在冶煉時難以分離，鈮鐵是鈮鉭共存的。它們與碳、氮、氧都有極強(qiáng)的親和力，并與之形成相應(yīng)的，極為穩(wěn)定的化合物。它們在鋼中的主要作用是細(xì)化鐵素體晶粒，有效提高鋼的強(qiáng)度、沖擊韌性和抗蠕變能力，并能降低鋼的熱敏感性和回火脆性。

所以本發(fā)明的鋼級高，碳含量低，沖擊韌性高，抗H₂S腐蝕和耐低溫能力強(qiáng)，經(jīng)試驗(yàn)，室溫拉伸性能和“V”切口試樣-48℃沖擊功全部合格，是美國ASTM?A333-92標(biāo)準(zhǔn)中低溫鋼沖擊值的6倍以上，且斷口呈塑性，焊接性能好，達(dá)到了Ap15L-2000標(biāo)準(zhǔn)性能和X60鋼的性能水平，能滿足油氣輸送高壓管件的需要。

具體實(shí)施方式：