[發明專利]一種管線鋼的生產方法

無效

• 申請號: 201210152836.4
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102644037A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 劉建兵;熊祥江;李中平;陳奇明;范明;史術華
• 申請（專利權）人: 湖南華菱湘潭鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;B21B37/74
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 李由

技術領域

本發明屬于軋鋼方法，涉及一種具有低應變時效敏感性及抗變形能力的管線鋼的生產方法。

背景技術

在地震凍土帶、泥石流、山體滑坡等自然災害引起的大規模地層運動地區，管線鋼將承受較大的位移及應變，這時管線的失效不再由應力控制，而是由應變控制。此時，管線不但要承受較高的內壓，同時還應具有良好的抗大變形能。超長距離的管線建設往往不可避免的需要經過一些寒冷和多地震地區或深海等環境惡劣的地區，這就要求管道運輸要考慮在特殊地質條件下的運行安全性。通常，傳統的管線設計是基于應力設計原則，即當鋼管強度不足，管內介質不斷升壓，以致環向應力作用超過鋼管比例極限時，隨著介質壓力上升，鋼管繼續產生環向變形而最終導致爆破。這種情況屬于以應力為基礎的設計范疇。然而由于管線運行環境復雜多變，在地震和地質災害多發區，管線將承受較大的位移及應變，這時管線的失效不再由應力控制，而是由應變控制。同時，為了提高管道鋼管的耐腐蝕能力，需要熱涂防腐層，然而高鋼級管線鋼經加熱涂層后會出現明顯的應變時效硬化，使得鋼管屈服強度和屈強比升高，而屈強比升高會進一步降低鋼管抗變形能力。因此，迫切需要開發出變形能力大、應變時效敏感性低的管線用鋼。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種具有低應變時效敏感性及抗變形能力管線鋼的生產方法。本發明的管線鋼，具有PF+B雙相組織，最終所制的管線鋼具有：拉伸曲線為連續屈服的拱頂型，縱向屈服強度Rt0.5：485～515MPa，抗拉強度Rm：670～700MPa，屈強比Rt0.5/Rm≤0.80，最小應力比Rt1.5/Rt0.5≥1.24，最小應力比Rt2.0/Rt1.0≥1.13，均勻變形伸長率UEL≥10％；在200℃時效保溫5min下，拉伸曲線為連續屈服的拱頂型，縱向屈服強度Rt0.5：505～535MPa，抗拉強度Rm：690～720MPa，屈強比Rt0.5/Rm≤0.85，最小應力比Rt?1.5/Rt0.5≥1.19，最小應力比Rt2.0/Rt1.0≥1.10，均勻變形伸長率UEL≥9.0％；-20℃夏比沖功均在300J以上，-15℃DWTT剪切面積比（SA%）≥90%。

本發明通過下述技術方案予以實現：

一種管線鋼的生產方法，采用轉爐冶煉→LF精煉→VD真空脫氣→連鑄→加熱爐加熱→粗軋→精軋→Mulpic控冷→成品入庫的工藝路線。包括合金元素的質量百分比為：C＝0.03～0.06，Si＝0.20～0.35，Mn＝1.60～1.70，P≤0.015，S≤0.005，Nb＝0.04～0.06，Ti＝0.008～0.02，Ni＝0.15～0.25，Cr＝0.20～0.35，Mo＝0.10～0.15，H≤0.0003，N≤0.005，0≤0.0015，余量為Fe；粗軋+精軋+Mulpic控冷的工藝方法：鋼坯加熱溫度1180～1230℃，一階段開軋溫度1180～1220℃，累積變形量≥60%，終軋溫度980～1060℃；待溫坯二階段開軋溫度在880～900℃，終軋溫度780～810℃，累積變形量≥70%；軋后鋼板空冷弛豫至650～680℃，鋼板開冷前析出40%～60%的多邊形鐵素體PF，而后鋼板通過Mulpic快速冷卻，冷卻速率30～35℃/min，終冷溫度300～360℃。

本發明采用低碳微合金化成分設計，配合軋后空冷弛豫+Mulpic快速冷卻獲得了PF+B雙相組織，生產出具有低應變時效敏感性及高變形能力的管線用鋼。本發明具有以下優點：

1)采用低碳Cr-Mo的經濟型成分設計，生產成本低；

2）兩階段控制軋制與軋后空冷弛豫Mulpic快速冷卻相結合，最終獲得PF+B板的雙向組織。

3）最終所制的管線鋼具有：拉伸曲線為連續屈服的拱頂型，縱向屈服強度Rt0.5：485～515MPa，抗拉強度Rm：670～700MPa，屈強比Rt0.5/Rm≤0.80，最小應力比Rt1.5/Rt0.5≥1.24，最小應力比Rt2.0/Rt1.0≥1.13，均勻變形伸長率UEL≥10％，-20℃夏比沖功均在300J以上，-15℃DWTT剪切面積比（SA%）≥90%。

4）所制的管線鋼在200℃時效保溫5min下，拉伸曲線為連續屈服的拱頂型，縱向屈服強度Rt0.5=505～535MPa，抗拉強度Rm=690～720MPa，屈強比Rt0.5/Rm≤0.85，最小應力比Rt1.5/Rt0.5≥1.19，最小應力比Rt2.0/Rt1.0≥1.10，均勻變形伸長率UEL≥9.0％。

具體實施方式

下面結合實施例進一步介紹本發明的內容。