[發(fā)明專(zhuān)利]一種經(jīng)濟(jì)型X70石油天然氣管線鋼及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410092713.5
• 申請(qǐng)日: 2014-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103805865A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐進(jìn)橋;郭斌;李銀華;鄭琳;卜勇;黃道昌;王成;鮑海燕;王世森;鄒航
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22C38/28
• 分類(lèi)號(hào): C22C38/28;C21D8/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種管線鋼及其生產(chǎn)方法，具體地屬于一種X70石油天然氣管線鋼及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)石油、天然氣等能源資源的需求與日俱增，石油、天然氣長(zhǎng)輸管道和城市管網(wǎng)的建設(shè)得到蓬勃發(fā)展。為提高長(zhǎng)輸管道和城市管網(wǎng)的輸送效率和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，近年來(lái)，管道的輸送壓力和管徑不斷增加，對(duì)所采用管線鋼原材料的強(qiáng)韌性要求越來(lái)越高。

目前國(guó)內(nèi)外主要長(zhǎng)輸管道的主干線均采用X70、X80級(jí)管線鋼，支線和城市管網(wǎng)的選材主要采用X60、X65甚至X70級(jí)管線鋼。但是，現(xiàn)有的使用鋼中含有昂貴的Ni、Cu、Mo等元素，且鑄坯的加熱溫度較高，導(dǎo)致能耗高，冷卻溫度較低，導(dǎo)致鋼板的內(nèi)應(yīng)力較大，使鋼板的平直度較差。傳統(tǒng)的C含量均采用低于0.1%，因?yàn)檎J(rèn)為如果C含量高于0.1%，則會(huì)導(dǎo)致管線鋼的韌性和焊接性能無(wú)法滿足使用要求。本發(fā)明申請(qǐng)從降低成本的角度出發(fā)，經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)研究，克服了這種傳統(tǒng)的思維方式，提出了在保證管線鋼的使用性能的前提下，通過(guò)提高C含量而降低原材料生產(chǎn)成本的技術(shù)措施。

經(jīng)檢索：

專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01110147542.8的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)，其公開(kāi)了“一種低成本X70管線鋼板及其制備方法”，闡述了一種采用低C、高M(jìn)n、低Nb的成分設(shè)計(jì)理念，并通過(guò)控制軋制＋超快速冷卻的TMCP工藝生產(chǎn)低成本X70管線鋼板的方法。其雖然合金設(shè)計(jì)成本相對(duì)較低，但由于軋后需采用超快冷工藝，對(duì)設(shè)備要求很高，且控冷后鋼板內(nèi)部殘余應(yīng)力較大，鋼板控軋控冷后易瓢曲，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模穩(wěn)定生產(chǎn)。

專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00410066297.8的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)，其公開(kāi)了“具有高止裂韌性的針狀鐵素體型X70管線鋼及其制造方法”，其闡述了一種采用低C、高M(jìn)n、高Nb、Mo、適量添加Cu、Ni合金的成分設(shè)計(jì)，結(jié)合TMCP工藝生產(chǎn)X70管線鋼的方法。該文獻(xiàn)由于添加了較高Nb、Mo和Ni、Cu等貴重合金，生產(chǎn)成本過(guò)高，雖能夠達(dá)到X70級(jí)管線鋼的強(qiáng)韌性要求，但是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力差，難以進(jìn)行實(shí)際推廣應(yīng)用。

專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01110346960.X的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)，其公開(kāi)了“一種X70管線鋼熱軋卷板及其制造方法”，其闡述了一種采用低C/超低C-低Mn-高Nb-V，適量添加Ni、Cu、Cr等合金元素的成分設(shè)計(jì)，結(jié)合TMCP工藝生產(chǎn)X70管線鋼板卷的方法。該方法生產(chǎn)出的X70管線鋼性能優(yōu)異，但由于Nb含量高，且添加昂貴的Ni、Cu等合金元素，生產(chǎn)成本高，不適用于常規(guī)長(zhǎng)輸管道主、支線和城市管網(wǎng)用X70級(jí)管線鋼的生產(chǎn)。

專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00810079325.8的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)，其公開(kāi)了“一種低成本高性能X70管線鋼及生產(chǎn)方法”?，其闡述了一種采用低C/超低C-高M(jìn)n-Nb-V-B的成分設(shè)計(jì)，結(jié)合TMCP工藝生產(chǎn)X70級(jí)高強(qiáng)度管線鋼的方法。該方法生產(chǎn)出的X70管線鋼板性能良好，能夠滿足技術(shù)條件要求，但由于B的不穩(wěn)定性容易導(dǎo)致批量生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量的波動(dòng)，目前世界各國(guó)的長(zhǎng)輸管道和城市管網(wǎng)中均禁止有意添加B元素，因此，該方法不適用現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)和工程應(yīng)用。

另有一個(gè)申請(qǐng)?zhí)枮?01210038193.0的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)，其公開(kāi)了《一種耐磨損的漿體輸送管線用鋼及其生產(chǎn)方法》。其雖然可替代用于石油管線用鋼，但由于其仍含有較昂貴的Cu、Mo元素，且鑄坯的加熱溫度較高，導(dǎo)致能耗高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種在保證X70管線鋼板性能優(yōu)異的前提下，且高韌性，即-20℃?KV₂≥200J，-15℃?DWTT?SA≥85％，板型好，并使生產(chǎn)成本可比現(xiàn)有成本降低不低于5%，且成分及工藝簡(jiǎn)單的經(jīng)濟(jì)型X70石油管線鋼及其生產(chǎn)方法。

本申請(qǐng)為了實(shí)現(xiàn)上述目的，對(duì)實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的目的的起影響或者關(guān)鍵作用的合金元素及工藝進(jìn)行了深入的研究其結(jié)果，為了即使在保證X70力學(xué)性能的前提下，且高韌性，即-20℃?KV₂≥150J，-15℃?DWTT?SA≥85％，板型好，還能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本可比現(xiàn)有成本降低不低于5%的目的，因此提出了采用在成分方面主要是采用了較高的C含量，即其含量在0.1~0.14%，更佳是在0.105～0.129%；其次還采用了匹配的工藝，即將鑄坯加熱溫度控制在1100～1160℃，最佳是在1105～1145℃；并將冷卻溫度控制在較高的550~650℃范圍，其不僅可以使V得到充分析出，而且有利于鋼板的殘余應(yīng)力的釋放，使鋼板的平整度更好，并還可以縮短冷卻時(shí)間，對(duì)提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本有益。

實(shí)現(xiàn)上述目的的措施：