[發明專利]一種Ni-Mo低溫高韌性X100管件用鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201410583476.2
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104328357A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 蔣昌林;李國忠;林濤;胡建國;李經濤;石艾來;吳小林;方壽玉
• 申請（專利權）人: 江陰興澄特種鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/16;C22C38/14;C22C33/04;B21C37/02
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭;隋玲玲

技術領域

本發明屬于鋼板制造領域，具體涉及一種超高強度和低溫高韌性的X100管件用鋼板及其制造方法，該鋼板的成材率高、性能穩定，所制造的管件心部具有低溫高韌性，并與主體鋼管具有優良的焊接匹配性能。

背景技術

目前，能源結構仍呈現以石油及天然氣等化石能源結構為主，石油天然氣主要是依靠管道運輸，考慮到管道建設和運營的安全及經濟性，近幾年來，對管線用鋼的強度和韌性提出更為嚴格的要求。在輸送條件（如輸送壓力）相同的情況下，采用更高鋼級的管線鋼可將管道的壁厚減薄，從而減少用鋼量，節約管道建設成本；或者在管徑、壁厚相同的情況下，采用更高鋼級管線鋼可以提高輸送壓力，在相同單位時間內可輸送更多的能源量。據測算，在管徑及壁厚相同的情況下，X80管線管道要比X70管線管道的輸送能力提高12%，而X100管道要比X80管道提高20%。因此，采用更高鋼級管線鋼是管道建設的發展趨勢，特別是長距離高壓輸送石油天然氣，采用X100或更高鋼級的管道是能源輸送的發展方向。一條完整的輸送管道不僅包括主體管線鋼管，還包括彎管及三通接頭等管件，隨著X100鋼級鋼管的推廣應用，與至配套的X100管件用鋼也應獲得本領域技術人員的關注。

專利號VN201010215728.8的專利公開了一種管件用鋼，涉及X80、X100兩種鋼級，該專利有如下特點：1）C含量在0.13～0.23%之間，含量很高；2）Nb含量較低，為0.01～0.04%，這會帶來至少三個方面的不足：一是與直縫焊管的焊接匹配性較差，實際上X100鋼級直線管的碳含量為≤0.10%，這樣，該專利的管件與直縫焊管段的焊接不匹配，試用性不高，尤其在高寒低溫地區更加加劇這種匹配的不適用性；二是韌性不高，特別是低溫韌性較低，從該發明后續公布的性能數據看，低溫沖擊韌性均不高，且不穩定；三是從其公布的強度數據看，該專利中C含量很高，這樣就造成為了確保沖擊韌性值，必須將后續回火溫度控制得很高，進而導致強度值下降較大，富余量很小，工藝的少許波動會造成強度或沖擊韌性的不合格，鋼板的成材率低。

專利號CN201110043324.X的專利公開了一種X100鋼級彎管和管件的制備方法，該發明有如下特點：一是C含量在0.12～0.20%，Si含量為0.3-0.5%，含量均較高，這給管件的沖擊韌性帶來不穩定性；二是該發明實例中Nb含量均為0.07%以上，高Nb含量會在焊縫區加劇粒貝等組織的形成，最終導致沖擊韌性過低且不穩定。

專利號CN200910196094的專利涉及一種高強度管件用鋼的制造方法，該發明有如下特點：碳含量在0.02～0.12%，Mo：0.05～0.30%，Ni：0.10～0.24%，該成分在實際操作中碳量較低可與直縫焊管焊接匹配性較好，但是同時由于Mo及Ni等合金元素含量較低造成淬透性不高，最終造成鋼板的強度不高，為保證鋼的強度和韌性匹配，后續熱處理工序窗口很窄，給實際生產帶來不便，鋼材的合格率較低；從實施例公布的性能數據看，雖能達到X100鋼級性能要求，但是富余量不高，且沖擊韌性較低，波動性較大，只適用于X80鋼級或以下鋼級，X100鋼級實際應用性不高。

專利號CN201110043719的專利涉及一種高強度管件制造方法，該發明專利有如下特點：1）碳含量很高，C為0.11～0.25%，，且Ceq高達0.62%，管件與直管段焊接匹配較差；2）只適用于X90或以下的鋼級。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種具有超高強度和低溫高韌性的X100管件用鋼板，且鋼板的性能穩定、成材率和合格率高，無需苛刻的工藝制造條件，同時鋼板的焊接敏感系數Pcm更低，與X100鋼級主體管線具有良好的焊接匹配特性。

本發明所要解決的另一技術問題是針對上述現有技術現狀提供一種具有超高強度和低溫高韌性的X100管件用鋼板的制造方法。