[發(fā)明專利]一種X70管線鋼熱軋卷板及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110346960.X
• 申請日: 2011-10-30
• 公開（公告）號: CN102373383A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邊育秀;崔天燮;王育田;張彥睿;薛文廣;胡松濤
• 申請（專利權(quán)）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種X70管線鋼熱軋卷板及其制造方法。

技術(shù)背景

管道輸送是長距離運輸石油、天然氣最經(jīng)濟、安全、高效的手段。隨著石油、天然氣開采量的與日俱增，輸送管道的運輸介質(zhì)含H₂S增加，硫化氫腐蝕(HIC和SSCC)成為管線鋼腐蝕的重要形式之一，它不僅影響管線鋼的使用壽命，而且造成重大經(jīng)濟損失、環(huán)境污染和人員傷亡。

抗H₂S腐蝕管線鋼除了需要滿足常規(guī)管線鋼要求的高強度、高韌性和可焊性外，還必須滿足抗HIC和抗SSCC檢測要求。從目前研究看來，同時保證高強度和良好的耐蝕性存在一定難度。這就對化學(xué)成分的設(shè)計、鋼水的純凈度、鑄坯的偏析控制、控軋控冷工藝及組織均勻性提出了極高的要求。且隨著強度級別的增加，開發(fā)難度增大。

現(xiàn)有關(guān)抗硫化氫腐蝕管線鋼的專利有：1)中國專利，授權(quán)公告號CN100359035C，“酸性環(huán)境用X65管線鋼及其制造方法”(專利號ZL200510023651.3)；2)中國專利，授權(quán)公告號CN100439541C，(專利號ZL200480041358.3)“抗HIC性優(yōu)良的管線鋼及用該鋼材制造出的管線管”；3)中國專利，申請公布號CN101928885A，“抗硫化氫腐蝕管線用鋼及其生產(chǎn)方法”；4)中國專利，公開號CN1351189A，“一種超低碳高韌性抗硫化氫用輸氣管線鋼”；5)中國專利，申請公布號CN102021476A，“一種低成本抗酸性管線鋼熱軋卷板及其制造方法”。

以上專利文獻公開的抗硫化氫腐蝕管線鋼除專利3外，其余強度水平全部為X65及其以下級別管線鋼，專利3的實物強度雖達到了X70級別管線鋼要求，但不能同時具備抗HIC和抗SSCC性能。因此，有必要研究開發(fā)具有抗硫化氫腐蝕(抗HIC和抗SSCC)性能的X70級別管線鋼及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有X70管線鋼熱軋卷板的上述不足，本發(fā)明提供一種同時滿足X70級別管線鋼高的強韌性要求和抗硫化氫腐蝕(抗HIC和抗SSCC)性能要求的X70管線鋼熱軋卷板，同時提供一種該卷板的制造方法。

本發(fā)明提出的X70管線鋼的熱軋卷板的成分的重量百分比為：

C?0.02-0.05；?Si?0.10-0.30；????Mn?1.00-1.40；P≤0.015；

S≤0.002；????Alt?0.015-0.05；??Nb?0.05-0.08；

V?0.02-0.035；Ti?0.01-0.02；????Cr?0.10-0.50；Ca≤0.006

Ni?0.10-0.30；Cu?0.10-0.30；

余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素；

其它的(除Fe以外)元素：0-0.1。

本發(fā)明采用低碳、低錳及無鉬微合金化處理技術(shù)，利用鈣處理控制夾雜物形態(tài)技術(shù)，利用精煉處理深脫硫、深脫氣技術(shù)，利用輕壓下控制鋼質(zhì)均勻性技術(shù)，以及利用低溫加熱技術(shù)和控軋控冷控制組織均勻性技術(shù)等共同作用，提供了一種抗硫化氫腐蝕用X70級別管線鋼熱軋卷板，該熱軋卷板具有高強度、高韌性、良好焊接、冷彎、成型等性能的同時，具有優(yōu)良的抗硫化氫腐蝕性能。

以下對本發(fā)明的機理進行簡要說明。

碳：是鋼中最經(jīng)濟、最基本的強化元素，但是C含量提高，HIC敏感性增加，而且C含量提高，對鋼的延性、韌性和焊接性都會產(chǎn)生負面影響。因此，本發(fā)明C含量控制在0.02～0.05％范圍內(nèi)。

硅：降低硅含量，對提高鋼的成型性、焊接性、韌性和塑性有利，并可改善鋼的表面涂鍍性。本專利Si含量控制在0.10～0.30％范圍內(nèi)。

錳：加入適量的Mn，可提高鋼的淬透性，引起固溶強化，彌補低碳或者超低碳造成的強度下降。但是Mn含量超過一定量，則易產(chǎn)生偏析，形成帶狀組織從而使HIC敏感性增加。本發(fā)明Mn含量控制在1.00-1.40％范圍內(nèi)。

磷：是鋼中不可避免的雜質(zhì)元素，希望越低越好。磷易產(chǎn)生偏析，影響抗硫化氫腐蝕性能，本發(fā)明P含量控制在150ppm以內(nèi)。

硫：能促進HIC發(fā)生，是極有害的元素，它與Mn生成的MnS夾雜是HIC最易成核的位置。Ca可以改變夾雜物的形態(tài)，使之成為分散的球狀體，從而提高鋼的抗硫化氫腐蝕能力。但Ca含量必須精確地控制在一定范圍內(nèi)，以避免生成對H₂S敏感的Ca的硫化物或氧化物。本發(fā)明S含量控制在20ppm以下。Ca含量控制在0.006％以下。