[發明專利]連鑄坯生產大壁厚超低溫管件用鋼板及其制備方法

有效

• 申請號: 201810285116.2
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108315649B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 李少坡;丁文華;張海;李群;王雪松;馬長文;劉建明
• 申請（專利權）人: 首鋼集團有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/08;C21D8/02
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司 11207
• 代理人: 王普玉

一種連鑄坯生產大壁厚超低溫管件用鋼板及其制備方法，屬于管線鋼技術領域。其化學成份重量百分比為：C：0.06～0.09％，Si：0.15～0.30％，Mn：1.40～1.60％，P：≤0.010％，V：0.02～0.05％，Ti：0.005～0.016％，Ni：0.40～0.70％等；首先連鑄工序采用厚板坯連鑄，鋼坯經過1180～1200℃的再加熱后進行兩階段控軋，精軋階段開軋溫度為830～860℃，終冷溫度為550～600℃，獲得金相組織；冷卻后堆垛緩冷。優點在于，大壁厚、高強度、低屈強比及優異低溫韌性，降低大壁厚低溫管件發生低溫脆斷的風險。

技術領域

本發明屬于管線鋼技術領域，特別涉及一種連鑄坯生產大壁厚超低溫管件用鋼板及其制備方法。適用于石油天然氣輸送工程地面裸露站場和閥室的建設。產品具有高強度、低屈強比、優良的斷后伸長率和均勻延伸率，以及優異的低溫韌性。

背景技術

中俄東線是中國的戰略能源通道之一，2018年俄羅斯將通過中俄東線向中國供氣，氣量逐年增長，最終達到380×10⁸m3，累計合同期30年。俄羅斯天然氣公司負責氣田開發、天然氣處理廠和俄羅斯境內管道的建設。中石油負責中國境內輸氣管道和儲氣庫等配套設施建設。中俄東線途經黑龍江、吉林、遼寧，冬季漫長而寒冷，地面裸露站場位置的冬季環境溫度在-39.8～-44.5℃，極端最低溫度-48.1℃，因此，寒冷地區裸露站場和閥室用管件的設計溫度將達到-45℃，甚至-60℃，而國內管徑1016mm以上的X80、X70站場和閥室用低溫管件還達不到-45℃的要求，無法滿足中俄東線管道的供貨需求。因此，中俄東線的管道建設瓶頸在于大壁厚超低溫管件能否成功開發。

目前我國已建的西二線、西三線西段工程部分站場和閥室環境溫度也低于-45℃，但都采取了保溫伴熱措施來解決環境溫度的影響。俄羅斯境內寒冷地區站場鋼管及設備大多也采用了保溫伴熱措施。保溫伴熱措施是因為材料無法保證而不得已的辦法，采取保溫伴熱措施一方面能耗高，另一方面需要經常巡檢和維護，且本身存在很大安全隱患，因此，開發寒冷地區不采用保溫伴熱方式地面裸露站場和閥室用低溫管件成為亟待解決的技術難題。

管件用熱軋鋼板在用戶使用過程中需要進行多次熱加工成型，以及最終的調質熱處理，因此，適用于多次熱循環加熱工藝的母材成分設計是超低溫管件產品研發的基礎，足夠數量的強淬透性元素可以確保管件調質處理后達到高的強度，但合金元素的增加會使材料焊接性和低溫抗脆性起裂能力顯著下降，因此，必須結合高強度管件熱成型特點和現場焊接施工需要，在確保管件焊接性的同時，對材料中C、Mn、Nb、V、Ti、Mo、Ni、Cr、Cu等元素種類及數量進行合理控制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種連鑄坯生產大壁厚超低溫管件用鋼板及其制備方法，解決了40～62mm大壁厚鋼板獲得高強度、低屈強比、良好的斷后伸長率、均勻延伸率以及優異低溫韌性的問題。實現了材料自身具有超低溫止裂韌性的能力的同時，生產成本與傳統的管件用鋼相比沒有明顯增加。適用于寒冷地區不采用保溫伴熱方式地面裸露站場和閥室的建設，大幅降低了低溫管件發生低溫脆斷的風險。

一種連鑄坯生產大壁厚超低溫管件用鋼板，其化學成份重量百分比為：C：0.06～0.09％，Si：0.15～0.30％，Mn：1.40～1.60％，P：≤0.010％，S：≤0.0015％，Alt：0.01～0.05％，Nb：0.02～0.05％，V：0.02～0.05％，Ti：0.005～0.016％，Ni：0.40～0.70％，Mo：0.15～0.50％，余量為Fe和不可避免雜質元素。

鋼板厚度規格為40～62mm。

一種連鑄坯生產大壁厚超低溫管件用鋼板的制備方法，包括連鑄、加熱、兩階段控軋、冷卻、堆冷等工藝；具體步驟及參數如下：