[發明專利]一種基于鎂處理的低成本X65管線鋼及其制造方法

在審

• 申請號: 201710659944.3
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN109385576A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 鄧麗琴;張才貴
• 申請（專利權）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C22C38/14;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C33/04;C21C7/10;B21C37/04
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

本發明公開了一種基于鎂處理的低成本X65管線鋼及其制造方法，主要解決現有X65管線鋼制造成本高的技術問題。本發明提供的一種基于鎂處理的低成本X65管線鋼，其化學成分重量百分比為：C：0.07?0.09％，Si：0.1?0.3％，Mn：1.35?1.45％，S≤0.006％，P≤0.015％，Nb：0.035?0.045％，Ti：0.010?0.025％，Mg：0.0010?0.0030％，Al：0.020?0.030％，N≤0.006％，余量為Fe及不可避免的雜質。本發明熱軋鋼板的金相組織為細晶鐵素體+針狀鐵素體+珠光體，10.0～15.0mm厚熱軋鋼板的斷后伸長率A≥24％。

技術領域

本發明涉及一種管線鋼，特別涉及一種基于鎂處理的低成本X65管線鋼及其制造方法，屬于鐵基合金技術領域。

背景技術

隨著石油和天然氣在各領域廣泛使用，石油輸送管線道網的范圍越來越大，用于生產石油管道的管線鋼需求量隨之增加，尤其是普通條件下使用的X65管線鋼的需求量激增。管線鋼對綜合性能要求很高，包括強度、韌性、焊接和耐腐蝕等性能。X65管線鋼生產技術已經很成熟，國內大型鋼企基本都能穩定生產，但由于合金設計和產線能力等影響，成本差異較大。由于X65管線鋼的生產門檻較低，競爭激烈，對成本的控制嚴格。目前幾乎所有的管線鋼成分設計均為Nb微合金強化或Nb、Ti等復合強化，甚至一些厚度超過12mm的鋼板為了保證其淬透性，加入昂貴的金屬Mo。X65管線鋼中添加Nb、Ti或Nb和Ti等強烈的碳化物形成元素，鋼的性能顯著提升，這主要歸因于鋼在凝固或軋制過程中形成大量的碳化物、氮化物或碳、氮化物第二相粒子，基體中彌散分布的第二相粒子可產生強化作用。鋼鐵企業為了開發適合用戶需求的新品種，不斷增加合金元素含量或者采用控制控冷工藝(TMCP)來滿足鋼材高性能的要求，使得X65管線鋼的成本大幅增加。

申請公布號CN101082106A的中國專利申請文件公開了一種低成本生產X65管線鋼的方法，采用電爐薄板坯連鑄連軋技術，成分設計中Mn：1.40～1.60％，Nb：0.045～0.050％，Ti：0.015～0.025％，成分設計中采用了較高含量的Nb、Ti合金復合強化，屈服強度約為510MPa、抗拉強度約為600MPa，晶粒度約為12。

申請公布號CN102181802A的中國專利申請文件公開了一種鎂處理的易焊接高強韌X80管線鋼的制備方法，采用真空感應爐熔煉，鍛造軋制和控制冷卻，生產的高強韌X80管線鋼具有典型的針狀鐵素體組織，具備良好的綜合性能和較高的大線能量焊接性能，此方法可用于工業大線能量焊接用鋼的需要，但沒有公開合金設計方面的成本控制。

申請公布號CN101928883A的中國專利申請文件公開了一種X65管線鋼及其生產方法的專利中，X65成分設計中主要強化元素Mn：1.5～1.65％、Nb：0.04～0.055％、V:0.04～0.07％、Ti：0.010～0.025％，經過加熱、除鱗后在雙機架緊湊式爐卷軋機上粗軋和精軋，在軋制過程采用延時軋制控制，使微合金元素的強化作用充分發揮，以獲得細小、均勻的組織，提高X65管線鋼的強度。專利中采用了較高含量強化元素Nb、Ti和V，生產成本高。

現有技術中公開都通過較高含量的Nb、Ti、V或三者任意組合的強化元素的合金設計，提高管線鋼X65的強度和韌性，其主要缺點在于合金成本較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于鎂處理的低成本X65管線鋼及其制造方法，主要解決現有X65管線鋼制造成本高的技術問題。

本發明采取的技術思路通過合適成分設計，利用金屬Mg部分取代昂貴的微合金化元素Nb、V、Ti，充分發揮鎂處理技術優勢，降低煉鋼合金化成本。