[發(fā)明專利]低溫韌性優(yōu)異的厚規(guī)格海底管線用熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010291517.2
• 申請日: 2010-09-21
• 公開（公告）號: CN102409224A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設計）人: 張帥;任毅;張祿林;王爽;劉文月;韓鵬
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C22C38/14;C22C38/58;C22C38/50;B21B1/46;B21B37/00
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技術領域

本發(fā)明屬于低碳微合金鋼技術領域，尤其涉及一種低溫韌性優(yōu)異的厚規(guī)格海底管線用熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法。

背景技術

隨著經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展，世界對石油和天然氣需求量與日俱增；海底蘊藏著豐富的油氣資源，占世界油氣資源總量的1/3以上，而且，多數(shù)位于深海區(qū)域。近年來，各國對海底資源的勘探和開采愈加重視，海底油氣輸送管道建設和發(fā)展迅速，對海底管線用鋼的需求日益增大。另一方面，出于安全性和可持續(xù)性考慮，要求海底管線必須兼?zhèn)鋬?yōu)異的強韌性、焊接性、耐腐蝕性及抗變形能力；同時，隨著水深的增加，要求管道必須具有足夠的厚度；鋼板厚度的增加顯著提高了對產(chǎn)品設計和生產(chǎn)的要求，其中包括厚規(guī)格鋼板的強韌性保障、組織均勻性和細化、偏析和帶狀組織的控制及冷卻均勻性等諸多問題。

目前，海底管線用鋼的研究不多，國內更是尚處于起步階段，研發(fā)和生產(chǎn)的多為小壁厚(厚度小于20mm)、低等級(X65級以下)的淺海管道用鋼。例如，CN101082108的專利，名稱為“一種用于制作海底管線的鋼板及其軋制方法”，介紹了一種熱軋管線卷板，化學成分重量百分比為C：0.030％～0.075％、Si：0.10％～0.30％、Mn：1.40％～1.60％、P≤0.015％、S≤0.003％、Cu≤0.20％、Ni：0.10％～0.25％、Mo：0.07％～0.20％、Nb：0.03％～0.05％、Ti：0.001％～0.02％、Al：0.01％～0.06％、Cr≤0.20％、N≤0.009％、Ca：0.001％～0.005％、B≤0.0005％、Sn≤0.010％、As≤0.030％，其厚度為6-14mm，-15℃沖擊韌性均值在350J以下，不適宜作為深海管線的原料。又如，CN1914341的日本申請專利，名稱為“抗HIC性優(yōu)良的管線鋼及其用該鋼材制造出的管線管”，其所介紹的管線鋼的化學成分重量百分比為C：0.03％～0.15％、Si：0.05％～1.0％、Mn：0.5％～1.80％、P≤0.015％、S≤0.004％、O≤0.01％、N≤0.007％、Ti≤0.024％、Al：0.010％～0.10％、Ca：0.0003％～0.02％，另外，還含有Mo：0.01％～1.0％、V：0.01％～0.30％、Nb：0.003％～0.10％、Cr：0.01％～1.0％、B：0.0001％～0.001％中的至少一種，所介紹的管線鋼和無縫管具有良好的抗腐蝕性，但未介紹產(chǎn)品的韌性情況，同時，所介紹鋼板厚度均在20mm以下，而且，軋后需要調質處理，增加了生產(chǎn)工序和成本。還有，CN101476026的專利，名稱為“一種提高管線鋼落錘性能的方法”，介紹了一種改善DWTT性能的工藝，但其所列舉的實施例中僅能保證-15℃的DWTT性能，其-20℃時的沖擊韌性均在400J以下，而且未說明所生產(chǎn)鋼板厚度和耐腐蝕性能。CN101701315的專利，名稱為“海底管線鋼管的制造方法”，介紹了一種海底管線用焊管的制作方法，其-25℃沖擊韌性均在300J以下。因此，現(xiàn)有技術對厚規(guī)格、低溫韌性和抗腐蝕性優(yōu)異的海底管線用鋼的研究尚有不足。

發(fā)明內容

為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中的缺陷，提供一種低溫韌性優(yōu)異的厚規(guī)格海底管線用熱軋鋼板及其生產(chǎn)方法。

本發(fā)明所述低溫韌性優(yōu)異的厚規(guī)格海底管線用熱軋鋼板的化學成分重量百分比為C：0.02％～0.07％、Si：0.15％～0.40％、Mn：1.0％～1.70％、P：≤0.020％、S≤0.003％、Nb≤0.06％、Ti≤0.025％、V≤0.06％、Mo≤0.20％、Cu≤0.25％、Ni：0.10％～0.30％、Cr≤0.25％、N≤0.008％、Al：0.010％～0.040％、Al/N≥2，余量為鐵和不可避免的雜質。

本發(fā)明所述海底管線用鋼的CE_IIW控制在0.32％～0.39％、CE_PCM控制在0.13％～0.17％，其中CE_IIW＝C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5，CE_PCM＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B。

本發(fā)明成分設計理由：

C是保證強度的必要元素，為使鋼板具有必要的強度，C含量必須保證下限為0.02％，但C含量增加，材料的韌性、焊接性和抗腐蝕性能會降低，因此，上限設為0.07％。