[發(fā)明專利]一種輸氣直縫焊管用X70平板及其生產方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210560539.3
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103882334A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 任毅;張帥;王爽;劉文月;張祿林;高紅;劉浩然;魯強
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/38;C22C38/16;B21B1/46;B21B37/00
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技術領域

本發(fā)明屬于低碳微合金鋼生產技術領域，主要涉及高壓、大口徑石油天然氣輸送管道用高強度超寬X70管線鋼熱軋平板技術，特別涉及制造Φ1422mm輸氣直縫焊管用的X70平板及其制造方法。

背景技術

管線運輸是長距離輸送石油、天然氣最經(jīng)濟、最方便、最主要的運輸方式。為了降低長距離輸送石油和天然氣管線的建設投資和運營成本，提高輸送效率，長距離油氣輸送管道向大管徑、高壓力方向發(fā)展;?特別是西氣東輸一線~七線的規(guī)劃及可施工線路土地資源的緊張，使得Φ1422mm大口徑輸氣直縫焊管成為發(fā)展趨勢；X70已是本世紀輸氣主管線的主導鋼材，具有優(yōu)異的抗延性斷裂性能。能夠用于制造Φ1422mm輸氣直縫焊管的X70鋼成為未來的發(fā)展方向。要制造Φ1422mm口徑鋼管，鋼板寬必須大于4465mm，那么未切邊前鋼板的寬度至少要保證4750mm以上。但是隨著X70鋼板寬度的增大，軋制難度大大增加。首先軋機負荷、輥道速度、矯直能力、鋼板溫度、鋼板性能均勻性、板形控制、表面質量、殘余應力分布等等都面臨著嚴峻考驗。這些性能的提高主要取決于鋼中碳、磷、硫等雜質的含量、鋼中合金元素的含量以及冶煉、軋制等生產過程工藝參數(shù)的控制。

目前，國內外生產超寬X70管線鋼的報導甚少。論文“超寬管線鋼X70的軋制工藝研究”（《寬厚板》2010.1）中提到的X70是3830mm寬，并且不保證DWTT性能。X70典型化學成分通常采用C-Mn-Mo-Nb系列，Mo的主要作用是擴大γ相區(qū)，推遲γ-α的轉變溫度，促進針狀鐵素體的形成。但鉬屬于貴重金屬，其價格昂貴，所以采用該種合金化法生產的管線鋼成本高，耗費大量的貴重金屬資源，同時Mo具有紅硬性，提高了鋼的高溫抗力，不利于超寬板的軋制。

公告號為CN1746326，名稱為“具有高止裂韌性的針狀鐵素體型X70管線鋼及其制造方法”的中國專利添加了Mo元素。

公告號為CN1403616，名稱為“低碳低合金鋼和管”的中國專利成分相對復雜，且加入了B合金元素，煉鋼工序復雜，成本高。

公開號為JP11080833，名稱為“具有優(yōu)良抗HIC性能的高強度管線管用鋼板產品”的日本專利對P,?S等雜質元素含量要求嚴格，對煉鋼要求嚴，增加了煉鋼成本。

公開號為JP?57126959?A，名稱為“高強度高韌性具有優(yōu)良止裂性能的管線鋼-C、Mn,、Cu、Ni?、Cr、A1、Ca,、Nb、V、Ti等”的日本專利，其C含量低，需添加更多的Mn，制造成本高，且要求Pcm指數(shù)大于0.?16，為此必須添加更多的合金元素，并導致焊接性能降低。

公開號為KR?2003053754?A，名稱為“高強度管線鋼的制造方法，包括板坯加熱、熱軋和卷取”的韓國專利涉及具有抗HIC優(yōu)良性能的高強度管線鋼的制造，其為卷板，且對P,?S等元素含量要求嚴格，增加了煉鋼生產的難度和制造成本。

公開號為CN101270440A，名稱為“一種經(jīng)濟型X70管線鋼及其生產”的中國專利為卷板，且含有Mo。

以上專利文獻公開的鋼和鋼管雖然達到了高強度，有的還具有優(yōu)良的抗HIC性能，但是，它們或者是卷板，或者是生產成本比較高，并且都未提及超寬板。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術所存在的不足，提供一種用于制造Φ1422mm輸氣X70直縫焊管的超寬平板及其生產方法。無需熱處理就能滿足超寬X70鋼板的技術要求，解決軋制抗力和矯直抗力大等問題，并能保證超寬板的板形和獲得超細晶、高強度、高韌性良好的綜合性能。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，該用于制造Φ1422mm輸氣直縫焊管的X70平板的化學成分重量百分比為：C?0.06%～0.10%，?Si?0.10%～0.35%，?Mn?1.50%～1.80%，?P≤0.020%，?S≤0.005%，?Nb?0.04%～0.07%，?Ti?0.008%～0.030%，Als?0.02%～0.045%，Ni?≤0.20%、Cr≤0.20%、Cu?≤0.20%，V?0.020%～0.048%，余量為鐵和不可避免的雜質。

本發(fā)明平板主要元素的作用如下：

碳：隨著碳含量增加，鋼的強度增加而韌性、焊接性能降低。但由于控軋控冷工藝和微合金化技術的日趨成熟，同時為改善焊接熱影響區(qū)（HAZ）的性能，鋼中的碳含量逐漸降低，X70鋼級管線鋼的碳含量應在0.06%～0.10%為宜。