[發明專利]一種焊接性優良的低成本超低溫正火型管線鋼及其生產方法

有效

• 申請號: 201610419909.X
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN105821335B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 邵正偉;劉金泉;成小龍;周蘭聚;張爾康;王杰;林杰
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/18
• 分類號: C22C38/18;C22C38/14;C22C38/12;C22C38/02;C22C38/04;C22C33/04;C21D8/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 于曉曉

技術領域

本發明涉及管線用鋼制造領域，具體是指一種低Ceq低Pcm的低成本超低溫正火型管線鋼及其生產方法。

背景技術

隨著石油、天然氣工業的發展，管道運輸證明是一種規模大而且經濟的輸送方式，管線鋼在使用過程中，往往埋藏于地下，甚至鋪設于海底，且由于其所處環境的特殊性，從而要求管線鋼在使用過程中，不僅要具有較高的強度，還要具有較高的韌塑性。

發明內容

一種焊接性優良的低成本超低溫正火型管線鋼，上述鋼種厚度為6-25.4mm，上述交貨狀態為正火狀態，以質量%計含有：C：0.06~0.09%，Si：0.15~0.35%，Mn：1.35~1.50%，P≤0.015%，S≤0.005%，Cr：0.10~0.30%，Nb：0.025~0.050%，V：0.025~0.040%，Ti：0.010~0.030%，其他為Fe和殘余元素，并滿足Ceq≤0.38%，Pcm≤0.20%，其中：

（1）Pcm=C+Si/30+（Mn+Cu+Cr）/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B；

（2）Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15。

超低溫正火型管線鋼的生產制備方法，主要工藝路線如下：鐵水預處理→轉爐冶煉→CAS處理→LF→VD→連鑄→鑄坯下線緩冷48小時后冷檢冷送→鑄坯加熱→除鱗→軋制→矯直→冷卻→正火→探傷→切割、取樣→檢驗、標志→入庫。

優選的，上述管線鋼的制備過程中，全程保護澆注，控制中包、結晶器液面穩定，選用低碳低合金鋼專用保護渣，中包溫度目標過熱度10～25℃，目標過熱度是指比鋼水相變點高出的溫度，拉速執行生產廠現行溫度拉速制度，采用弱冷配水制度。

優選的，上述鐵水預處理為原料鐵水經KR深脫硫，上述轉爐冶煉為轉爐頂底復吹冶煉，上述CAS處理為鋼包在CAS站吹氬時間≥10 min，上述吹氬時間含出鋼吹氬。

優選的，上述鐵水需經真空精煉處理，保真空時間≥15min；上述保真空處理后喂鈣鐵線進行鈣處理，軟吹氬時間≥10min。

更為優選的，上述連鑄過程中需采用扇形段電磁攪拌以及鑄坯輕壓下的技術手段得到內部質量良好的原料鋼坯，上述原料鋼坯從連鑄機下線后需經過堆垛緩冷48小時以上后方可送軋。

更為優選的，上述控軋控冷過程中的軋制過程中，鋼坯的出爐溫度1060~1120℃，加熱時間系數0.9~1.2min/mm（鋼坯厚度），加熱時間系數的計算是根據鋼坯厚度。

特別的，上述軋制采用粗軋、精軋分階段軋制，保證[6，25.4]mm規格的中間坯厚度不小于成品厚度的3倍，精軋開軋溫度為880~930℃，終軋溫度800±10℃，開冷溫度780±10℃，冷卻速度5~8℃/S,終冷溫度600~650℃。

更為特別的，上述正火熱處理過程中，正火溫度為910±10℃，爐內保溫時間1.5min/mm，爐內保溫總時間不低于30min，鋼板出爐后空冷。

本發明所述的管線鋼，其性能特征為：抗拉強度Rm≥450MPa，屈服強度Rel≥280MP,延伸≥25%，全尺寸沖擊樣-51℃橫向沖擊Akv≥80J。

有益效果：本發明的超低溫正火型管線鋼，通過優化的組分配比和控軋控冷及正火工藝，得到理想的少量珠光體+多邊形鐵素體組織，其晶粒均勻細小，鋼板具有良好的低溫韌性，-51℃橫向沖擊功≥80J，滿足了用戶在特殊環境下的制造及使用要求。

鋼板經過正火熱處理后，可以細化晶粒消除組織內部應力，獲得更好的組織和性能穩定性。本發明的低Ceq低Pcm超低溫正火型管線鋼采用低C，Cr、Nb、V、Ti微合金化設計，Ceq≤0.38%，Pcm≤0.20%，控軋控冷+正火工藝，鋼板主要組織為細小的少量珠光體+多邊形鐵素體，晶粒尺寸細化到4~5um，除晶粒細化外，鐵素體基體上彌散析出的Nb、V的碳氮化物第二相產生的沉淀強化也有效提高鋼板強度，在不含傳統Ni、Mo等貴重合金元素的情況下正火后-51℃橫向沖擊≥80J，有效降低了材料的韌脆轉變溫度，并保證了后續鋼板卷管+焊接+正火處理后的性能穩定。

具體實施方式

通過以下具體實施例來進一步說明本發明，但并不因此而限定本發明。

實施例1