[發明專利]一種低屈強比高韌性鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201110287965.X
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN103014554A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 張愛文;焦四海;袁向前;陳鈺珊
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/38;C21D8/02;C21D1/18;B21B37/74;B21B37/58
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳長會;金惠淑

技術領域

本發明涉及一種高韌性熱軋鋼板及其制造方法，具體地涉及一種屈服強度500MPa級、低屈強比高韌性鋼板及其制造方法。本發明鋼板具有較低的屈強比，以此鋼板制造的輸送用管線適合用于地震高發區，可以抵抗較大變形。

背景技術

傳統油氣管線輸送用鋼較多采用Nb合金化和控軋，導致管線用鋼的屈強比較高，通常大于等于0.85，此類管線鋼不適合制作用于地震多發區的輸送管線。

CN101962733A公開了一種低成本、高強韌的X80級抗大變形管線鋼及其生產方法，其中C：0.02-0.08％，Si≤0.40％，Mn：1.2-2.0％，P≤0.015％，S≤0.004％，Cu≤0.40％，Ni≤0.30％，Mo：0.10-0.30％，Nb：0.03-0.08％，Ti：0.005-0.03％，其生產工藝采用1200-1250℃均熱，再結晶區的終軋溫度1000-1050℃，精軋開軋溫度880-950℃，終軋溫度780-850℃，兩階段空冷1-3℃/s至Ar3以下20-80℃獲得20-40％鐵素體，以15-30℃/s層流冷卻至250-450℃，獲得鐵素體(20-40％)+貝氏體+馬氏體(1-3％)，屈服強度為530-630MPa，抗拉強度為660-800MPa，uEL≥10％，屈強比≤0.80的鋼板。其屈強比和延伸率等性能還不能滿足地震高發區，可以抵抗較大變形的輸送用管線的要求。

目前仍需要一種低屈強比高韌性鋼板，以制造適合用于地震高發區，可以抵抗較大變形的輸送用管線。

發明內容

本發明的目的在于提供一種屈服強度在500MPa以上的低屈強比高韌性管線用鋼板，特別是厚度為10-25mm的鋼板。這種鋼可用于地震高發區以及抗大應變輸送管線用鋼管。

為實現上述目的，本發明的屈服強度在500MPa以上低屈強比高韌性鋼板，其化學成分的重量白分比為：C：0.05-0.08％，Si：0.15-0.30％，Mn：1.55-1.85％，P≤0.015％，S≤0.005％，Al：0.015-0.04％，Nb：0.015-0.025％，Ti：0.01-0.02％，Cr：0.20-0.40％，Mo：0.20-0.30％，N：≤0.006％，O≤0.004％，Ca≤0.005％，Ni≤0.40％，其中，Ca/S≥1.5，余量為鐵和不可避免雜質。

優選地，Si：0.16-0.29％。

優選地，Mn：1.55-1.83％。

優選地，N≤0.0055％，優選地，N：0.003-0.0045％。

優選地，P≤0.008％，S≤0.003％。

優選地，Al：0.02-0.035％。

優選地，Ni≤0.25％。

優選地，Cr：0.24-0.36％。

優選地，Mo：0.18-0.26％。

優選地，Nb：0.018-0.024％。

優選地，Ti：0.012-0.019％。

優選地，Ca≤0.005％。

本發明中，除非另有指明，含量均為重量百分比含量。

本發明的所述鋼板的組織主要為鐵素體和回火貝氏體以及可能的少量馬氏體。

本發明的另一個目的是提供一種由上述低屈強比高韌性鋼板制造的鋼管。

本發明的又一目的在于提供所述屈服強度在500MPa以上、低屈強比高韌性中厚鋼板的制造方法。該方法包括：

本發明所述低屈強比高韌性鋼板的制造方法包括以下步驟：

鋼水經真空脫氣處理后進行連鑄或模鑄，模鑄后需經初軋成鋼坯；

連鑄坯或鋼坯于1150-1220℃加熱后在奧氏體再結晶區和未再結晶區進行多道次軋制，總壓下率≥80％，終軋溫度≥850℃；

軋后鋼板以15-50℃/s的冷卻速度，快速水冷至Bs-60℃至Bs-100℃溫度區間，再空冷5-60s；

冷卻的鋼板進入在線感應加熱爐以1-10℃/s的速度快速加熱至Bs+20℃，回火40-60s，然后出爐空冷。

根據本發明，貝氏體開始點Bs按照以下公式計算：

Bs＝830-270C-90Mn-37Ni-70Cr-83Mo。

優選地，多道次軋制中，再結晶區壓下率≥65％，未再結晶區壓下率≤63％。

優選地，終軋溫度為850-880℃，更優選為850-860℃。

優選地，軋后鋼板以15-50℃/s的冷卻速度，快速水冷至510-550℃，更優選為515-540℃。