[發明專利]一種低溫管線用超寬高韌性熱軋厚板及其生產方法

有效

• 申請號: 201810594999.5
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108467993B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 張帥;任毅;應傳濤;高紅;魯強;徐烽;王爽;劉文月;張坤;姚震
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/58;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/44;C22C38/42;C22C38/06;C21D8/02
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本發明公開一種低溫管線用超寬高韌性熱軋厚板及其生產方法。鋼中含有，C：0.030％～0.055％、Si：0.16％～0.30％、Mn：1.45％～1.70％、Nb：0.04％～0.07％、Ti：0.012％～0.025％、Cr：0.20％～0.40％、Mo≤0.14％、Ni≤0.20％、Cu≤0.15％、Al≤0.030％、P≤0.010％、S≤0.0015％、O：0.0005％～0.0020％、N：0.001％～0.004％、Ca：0.0010％～0.0045％、Ca/S≥1.8，(Mo+Ni+Cr+Cu)：0.30％～0.60％，其余為Fe和不可避免的雜質。粗軋開軋溫度1080～1130℃，終軋溫度980～1030℃，精軋開軋溫度為820～860℃，精軋終軋溫度為740～760℃，冷卻速度8～15℃/s，熱矯速度0.7～1.2m/s。成品鋼板厚度≥21mm、寬度>4300mm，具有優良的低溫韌性。

技術領域

本發明屬于低碳低合金鋼技術領域，尤其涉及一種低溫環境油氣輸送管線用厚度≥21mm、寬度>4300mm的L485級超寬、高韌性、低屈強比、高塑性熱軋厚板及其生產方法。

背景技術

當今世界對石油、天然氣等能源的需求和消耗不斷增大，要求油氣輸送管道在保證安全性的前提下不斷向高效性和經濟性方向發展。增大管道口徑和輸送壓力是提高輸送效率的重要措施，其中，增大管道口徑的效果更為顯著，同時，為保證安全性，油氣管道的壁厚、鋼級也在增加，作為制作油氣管道的原料，相應的管線用熱軋厚板必須滿足厚壁、大板寬、高鋼級的要求。

另一方面，新建油氣項目不斷向邊遠、高寒、海洋等氣候和環境惡劣的地區發展。由于該類地區油氣管道的服役條件苛刻，對相應的管線用熱軋厚板提出了更為嚴格的技術要求；產品不僅要達到相應的強度，而且，必須具備良好的低溫韌性、延展性和抗應變性等綜合性能。然而，對于厚壁、大板寬管線用熱軋厚板而言，隨著寬度的增加，在相同的實施條件和設備能力下，鋼板軋制變形能力受到嚴重制約，晶粒細化和控制難度倍增；而且，鋼板寬度的增加，使鋼板板形控制難度激增；同時，大壁厚的特征使加速冷卻效果、厚度中心附近組織細化和均勻化控制更為困難；從而，最終顯著增大性能控制難度。

目前，國內外對油氣輸送用寬厚管線鋼板有一些研究，經檢索發現了部分有關的專利和文獻。

專利CN103882334A公開了一種輸氣直縫焊管用X70平板及其生產方法。提供了一種X70級別大口徑直縫焊管用平板，所述鋼板屈強比較高，僅保證-20℃沖擊韌性和-15℃落錘性能，不滿足低溫環境用管線鋼對低溫韌性、抗應變能力的要求。

專利CN10380586A公開了一種經濟型X70石油天然氣管線鋼及其生產方法。采用C：0.10％～0.14％、Mn：1.25％～1.50％的高碳低錳設計，低溫韌性不足，同時，屈強比也較高。

專利CN105886912A公開了一種低壓縮比厚規格X70級輸氣管線鋼及生產方法。提供了一種X70級管線鋼，成分中加入V等元素強化，合金含量高，性能上，低溫韌性不足，屈強比較高。

專利US2017283901A1公開了一種550MPa級的耐高溫管線鋼及其制造方法，提供了一種550MPa級耐高溫管線鋼，成分中加入較多Mo、V、Cu、Ni等元素，工藝性能方面重點考慮保證高溫拉伸性能，低溫韌性、塑性、抗應變能力相對不足。

專利RU2583973C1公開了一種厚壁管線鋼的制造方法，提供了一種K60級管線鋼，鋼板厚度小(14～20mm)，C含量相對較高(0.06％～0.08％)，采用較高的加熱、軋制溫度，不利于低溫韌性控制。

湯海芳，王豹，王立堅等人在《軋鋼》2016年第33卷6期發表的論文《X70管線鋼屈服強度不合原因分析》中主要介紹了造成X70管線鋼屈服強度變化的原因及改進措施，產品變形溫度高，屈強比較高，不適用于低溫高韌性管線鋼。

綜上所述，現有技術對低溫管線用超寬高韌性熱軋厚板的研究尚有不足。