[發明專利]一種油氣輸送管件用鋼

無效

• 申請號: 201010252574.X
• 申請日: 2010-08-13
• 公開（公告）號: CN102373370A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 馬力;艾福奇;洪連山
• 申請（專利權）人: 遼陽石化機械設計制造有限公司
• 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

技術領域：

本發明涉及一種油氣輸送高壓管道管件用鋼。

背景技術：

現有的高壓管件用鋼被廣泛應用的是APISLPSL₂標準中X80鋼的強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，常出現凍裂或因腐蝕而爆管事故。

發明內容：

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

上述目的是這樣實現的：所述的油氣輸送管件用鋼是10Mn₂VTiNbA鋼，它的化學組成以Fe為主，其它金屬元素占總重量的百分比是：C?0.08％-0.12％、Si0.15％-0.37％、Mn1.35％-1.75％、S≤0.01％、P≤0.015％、V?0.02％-0.07％、Ti?0.01％-0.04％、Nb?0.035％-0.070％、C_E≤0.25％。

CE＝C+Si/30+Mn/20+Gr/20+MO/15+Ni/60+V/10+Cu/20+5B≤0.25％

所述的油氣輸送管件用鋼的生產方法是，按10Mn₂VTi?NbA鋼的化學成分，采用電爐+VD爐或轉爐+VD爐冶煉，生產工藝按照API5LPSL₂標準中X80鋼的生產工藝技術規程執行。

本發明的優點是：10Mn₂V?TiNbA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。

Si在鋼水中是一種良好的脫氧劑，它與O₂化合形成SiO₂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，能提高鐵素體強度；它又是碳化物形成元素，它進入滲碳體中，取代部分鐵原子形成的碳化物，起到細化珠光體團作用；使鋼的基體獲得強化。Mn又是鋼中降低低溫脆性轉變溫度的主要元素，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鋼的最有效技術措施。

V在鋼中形成顆粒極小，熔點高，又極穩定的碳化物-V₄C₃，在鋼的相變過程中，以V₄C₃為晶核細化了鐵素體晶粒，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度和低溫沖擊韌性。

T?i是化學里極為活潑的金屬元素之一，它與鋼中氮、氧、碳都有極強的親和力，它和硫的親和力也強于鐵。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。鈦雖是強碳化物形成元素，但它不與其它元素形成復合碳化物，它與碳只形成一種碳化物-T?i?C。T?i?C結合力很強，極其穩定，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，從而細化了鐵素體晶粒，提高了鋼的強度。

煉鋼用的鈮鐵，實際是鈮鉭合金。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、氧都有極強的親和力，并與之形成相應的，極為穩定的化合物。它們在鋼中的主要作用是細化鐵素體晶粒，有效提高鋼的強度、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，經試驗，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標準中低溫鋼沖擊值的6倍以上，且斷口呈塑性，焊接性能好，達到了Ap15L-2000標準性能和X80鋼的性能水平，能滿足油氣輸送高壓管件的需要。

具體實施方式：