[發(fā)明專利]一種高強韌管線鋼卷

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210423948.9
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN103789646A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢永清
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫市錫山區(qū)鵝湖鎮(zhèn)蕩口青蕩金屬制品廠
• 主分類號: C22C38/32
• 分類號: C22C38/32
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 武春華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強韌管線鋼卷。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，石油天然氣需求出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，這極大促進(jìn)了管道輸送和高等級管線鋼的發(fā)展。從目前國外管線工程用鋼的情況來看，高鋼級管線鋼已經(jīng)逐步成為主導(dǎo)力量，近10年來X70級鋼管用量已占輸氣管首位，并繼續(xù)向更高級別發(fā)展。現(xiàn)有的X70級或更高級別的管線鋼通常采用鉬(Mo)作為主要的強化元屬，如專利號為200410066297.8的中國發(fā)明專利說明書中記載的“具有高止裂韌性的針狀鐵素體型X70管線鋼及其制造方法”，專利號為200410013265.1的中國發(fā)明專利說明書中記載的“高強度高韌性輸送管線鋼及其制備方法”，以及專利號為JP082771991日本發(fā)明專利說明書中記載的“高強度電阻焊管用熱軋鋼板”；上述工藝均采用Mo作為主要強化元素，并輔助添加銅(Cu)、鎳(Ni)、釩(V)等元素制造出具有高強度和高韌性的管線鋼卷。而日本發(fā)明專利JP2004277809、JP2003231940文獻(xiàn)介紹的APIX80級管線鋼；其工藝中鉬(Mo)的添加量均大于等于0.20％，且輔助添加銅(Cu)、鎳(Ni)等元素，制造出具有高強度和高韌性的管線鋼卷。然而上述這些微合金化鋼，由于鉬(Mo)的添加量較大，且輔助添加了鎳(Ni)、釩(V)等元素，不但合金成本很高，而且需要低的軋制溫度，軋制難度也很大。

為了解決上述問題，科研人員對高鋼級管線鋼的組織轉(zhuǎn)變及性能進(jìn)行了深入研究，試圖通過添加高含量Nb來替代Mo，在管線鋼卷生產(chǎn)工藝中采用C-Mn-Cr-高Nb成分體系，配合其他合金元素的強化可以得到良好的機械性能。但上述工藝中未添加強韌化元素鉬(Mo)，完全忽略了強韌化元素鉬(Mo)的作用，所制造出的管線鋼卷韌性明顯不足，實際上無法用于制造適于石油天然氣管道工程的螺埋弧焊管。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種高強韌管線鋼卷，該管線鋼卷昂貴微合金元素含量少、生產(chǎn)成本低廉，以滿足石油天然氣管道工程的螺埋弧焊管的制造需求。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種高強韌管線鋼卷，所述管線鋼卷以重量百分?jǐn)?shù)計由下列組份組成：C0.12～0.16％，Si?0.50～0.70％，Mn?0.80～1.00％，Ti?0.03～0.07％，Cr0.20～0.40％，Cu?0.40～0.60％，B?0.004～0.006％，Als?0.010～0.050％，0＜P≤0.025％，0＜S≤0.005％，其它為鐵及不可避免的夾雜元素。

優(yōu)選，所述管線鋼卷以重量百分?jǐn)?shù)計由下列組份組成：C?0.13～0.15％，Si?0.55～0.65％，Mn?0.85～0.95％，Ti?0.04～0.06％，Cr?0.25～0.35％，Cu?0.45～0.55％，B?0.0045～0.0055％，Als?0.020～0.040％，0＜P≤0.025％，0＜S≤0.005％，其它為鐵及不可避免的夾雜元素。

最優(yōu)選，所述管線鋼卷以重量百分?jǐn)?shù)計由下列組份組成：C?0.14％，Si?0.60％，Mn?0.90％，Ti?0.05％，Cr?0.30％，Cu?0.50％，B?0.005％，Als?0.030％，0＜P≤0.025％，0＜S≤0.005％，其它為鐵及不可避免的夾雜元素。

本發(fā)明中的主要合金元素的作用如下：

C元素是鋼的主要固溶強化元素。但含量過高，則惡化焊接和沖擊韌性。本發(fā)明使含碳量控制在一合理的范圍，既保證了它的固溶強化效果，同時又不降低鋼的焊接和沖擊韌性。

Si主要以固溶強化形式提高鋼的強度，但含量不可過高，以免降低鋼的韌性和焊接性能。

Mn是重要的固溶強化元素，同時對韌性有一定的改善作用。但Mn過高易于在鋼中產(chǎn)生明顯的帶狀偏析，而太低的Mn則不能保證鋼板的強度。

本發(fā)明的P、S含量為：0＜P≤0.025％，0＜S≤0.005％，低的P、S含量是為了保證高的鋼質(zhì)純凈度，獲得該鋼良好的沖擊韌性和抗腐蝕性能。

Cu在鋼中主要起固溶及沉淀強化作用。

Als在鋼中除了具有一定的強化作用外，還能顯著地改善鋼材的沖擊韌性。

Ti的加入有利于焊接時熱影響區(qū)的晶粒控制，這對改善焊接熱影響區(qū)的韌性是非常有利的。同時Ti是強氮化物形成元素，Ti的氮化物能有效地釘扎奧氏體晶界，因此有助于控制奧氏體晶粒的長大，細(xì)化晶粒。