[發(fā)明專利]一種低溫條件下使用的低裂紋敏感性管件用鋼板及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711097796.7
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN108034885B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 孫憲進;許峰;石艾來;張明;王小雙;方壽玉;蘆莎
• 申請（專利權）人: 江陰興澄特種鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/16;C22C38/08;C22C38/38;C22C38/28;C22C38/26;C22C38/24;C22C38/22;C22C38/20;C22C38/5
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 趙海波

本發(fā)明涉及一種低溫條件下使用的低裂紋敏感性管件用鋼板，化學成分(wt％)為C 0.03?0.08，Si 0.2?0.35，Mn 0.9?1.6，Al 0.02?0.04，Nb 0.01?0.07％，V0.01?0.07，Ti0.01?0.02，Nb+V+Ti≤0.15％，Cr≤0.5，Ni≤0.5，Mo≤0.4，Cu≤0.3，Pcm≤0.18；余量為Fe及不可避免的雜質。KR鐵水預處理—轉爐冶煉—LF精煉—RH真空脫氣—370?450mm厚度連鑄坯連鑄—連鑄坯加罩緩冷—連鑄坯檢查清理—鑄坯加熱—高壓水除鱗—軋制—冷卻—矯直—離線回火。鋼板組織為控制為單一的回火貝氏體組織、晶粒度在3?6μm范圍內，鋼板具有非常優(yōu)異的低溫任性，可滿足?60℃低溫條件下X70管線鋼的使用要求。

技術領域

本發(fā)明屬于冶金技術領域，涉及一種低溫條件下使用的低裂紋敏感性管件用鋼板及制造方法。

背景技術

在長輸管線工程項目中，為滿足長輸要求，需要建設很多壓氣站、輸配氣站場等設施，因此，需要大量的站場管件用鋼。在一些高寒地帶，尤其是類似中俄東線等低溫環(huán)境中使用的站場管件，站場的極限溫度在-30℃到-50℃之間，在常規(guī)管件用鋼的基礎上，需要具備更好的低溫性能。同時，在整個管件制造過程中，材料的可焊性對管件用鋼的低溫性能影響較大，因此，能夠滿足低溫條件下使用的低裂紋敏感性管件用鋼板可更好的滿足工程需要，提升工程安全。

在管件生產(chǎn)過程中，需要經(jīng)過鼓包、拉拔等熱成型過程，然后進行整體熱處理，因此，需要材料在經(jīng)過淬火+回火后仍舊能夠滿足管件用鋼的性能要求。傳統(tǒng)管件用鋼通常采用中高碳+提高淬透性的合金成分設計，以保證熱處理后性能要求，如專利公告號CN102011064提出了一種X80級低溫管件用鋼及其制備和應用，可滿足-46℃條件下30-70mm厚度管件用鋼的使用，C的范圍在0.12-0.16％，不屬于易焊接性鋼，在材料的可焊性方面明顯變差。在制造工藝上，常采用調質工藝進行生產(chǎn)。

本發(fā)明專利提出了一種低溫條件下使用的低裂紋敏感性管件用鋼，采用低裂紋敏感性成分設計和熱軋工藝+回火工藝生產(chǎn)，可滿足整體熱處理后的管件用鋼在-60℃低溫條件下使用。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術提供一種低溫條件下使用的低裂紋敏感性管件用鋼，采用低裂紋敏感性成分設計和熱軋工藝+回火工藝生產(chǎn)，可滿足整體熱處理后的管件用鋼在-60℃低溫條件下使用，鋼板組織為控制為單一的回火貝氏體組織、晶粒度在3-6μm范圍內，鋼板具有非常優(yōu)異的低溫任性，可滿足-60℃低溫條件下X70管線鋼的使用要求。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案為：一種低溫條件下使用的低裂紋敏感性管件用鋼板，該鋼板的化學成分按質量百分比％計為，C 0.03-0.08，Si 0.2-0.35，Mn 0.9-1.6，Al 0.02-0.04，Nb+V+Ti≤0.15％，Cr≤0.5，Ni≤0.5，Mo≤0.4，Cu≤0.3，Ti 0.01-0.02，Pcm≤0.18；焊接裂紋敏感系數(shù)Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B；余量為Fe及不可避免的雜質。

上述鋼板產(chǎn)品的厚度為40-60mm，鋼板滿足-60℃低溫條件下使用，-60℃下鋼板1/4厚度處夏比沖擊功均≥200J。

本發(fā)明設計采用低碳+Nb、V、Ti等微合金元素，C≤0.08％，可獲得更低的碳當量和冷裂紋敏感系數(shù)，保證了鋼板完全處于易焊接性材料區(qū)間，具有良好的可焊性；同時，設定了Pcm≤0.18，為鋼板具有良好焊接性提供了雙重保證。

本發(fā)明鋼材的化學成分及其含量對應的原理具體說明如下：

C：綜合衡量C對淬透性和焊接性的影響，過高，淬透性好，焊接性差，過低淬透性差，強度低、焊接性好，綜合考慮，本發(fā)明設計C含量選擇范圍為0.03-0.08％。