[發明專利]VC納米顆粒強化X80塑性管用鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 201811023903.6
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN109112402B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 劉文月;任毅;王爽;張帥;高紅;應傳濤;徐烽;渠秀娟;鐘莉莉
• 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;C22C38/46;C22C38/50;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C21D8/02
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本發明提供了一種VC納米顆粒強化X80塑性管用鋼板及其制造方法，該鋼板的成分按重量百分比計如下：C 0.06％～0.12％，Si 0.10％～0.30％，Mn 0.60％～1.40％，V 0.07％～0.15％，N 0.001％～0.004％，Ti 0.01％～0.04％，Al 0.025％～0.045％，P≤0.010％，S≤0.005％，Cu≤0.30％，Mo≤0.30％，Cr 0.12％～0.30％，Ni 0.12％～0.30％，其余為Fe以及不可避免的雜質元素。生產方法包括備料→轉爐或電爐冶煉→爐外精煉→鑄造→板坯再加熱→控制軋制→控制冷卻。采用本發明生產的鋼板具有高均勻延伸特征的鐵素體組織；VC納米顆粒作為增強相，滿足高壓輸送天然氣、石油等用途。

技術領域

本發明屬于金屬材料領域，尤其涉及一種利用VC納米顆粒作為增強相的X80級輸送油氣塑性管用鋼板及其制造方法。

背景技術

隨著油氣資源需求日益增加，新的油氣田的投資建設逐漸增多。由于油氣的生產地與消費地往往需要穿越凍土帶、地震帶、荒漠等地質條件惡劣地區，因此需要長輸油氣管道具有良好的塑性變形能力。表征管材塑性變形能力的典型性能參數是屈強比低(如Rt0.5/Rm≤0.80)，均勻延伸率高(如uEL≥10％)。

為了獲得良好的塑性變形能力，通常采用兩種手段：1)增加管材的壁厚；2)增加管材中的高塑性相的體積分數。在實際應用中，單獨或者聯合使用這兩種方法，都存在一定不足之處。增加管材的壁厚，則會增加管道建設投資，降低性價比；增加管材中的高塑性相會限制管材的強度(高塑性相通常是低強度相)，與高壓輸送油氣資源使用高強度材料的發展趨勢不符。

目前，塑性管用鋼板多為雙相鋼板，主要有兩種生產工藝路線，一是控軋控冷(TMCP)后熱軋態供貨，一種是控軋控冷后的鋼板進行熱處理后再使用。由于采用雙相組織策略來保證塑性變形能力，這種兩相強度差別大的組織結構對提高材料的低溫韌性與抗HIC能力不利。

例如CN201510830269.7公開了一種低溫環境用高強韌低屈強比調質鋼板，它的化學成分重量百分比為：C：0.045～0.068％；Si：0.13～0.25％；Mn：1.55～1.74％；P≤0.020％；S≤0.0015％；Cr：0.25～0.33％；Cu：0.14～0.21％；Ni：0.18～0.25％；Nb：0.035～0.044％；V：0.033～0.049％；Ti：0.010～0.016％；其它為Fe及不可避免的雜質。該專利通過調制工藝獲得單相貝氏體組織，保證了鋼板兩道的低溫韌性，但是沒有獲得本發明中優良的塑性變形能力。CN201510419067.3了提供一種在保證高強韌性的同時具有優異的耐硫化氫腐蝕性能的新型含Cu管線鋼，合金成分及重量百分比為：C：0.015～0.035％；Si：0.10～0.20％；Mn：0.8～1.1％；Cu：1.0～2.0％；Ni：0.30～0.40％；Mo：0.30～0.40％；Cr：0.30～0.40％；Nb：0.04～0.06％。該發明中優異的HIC能力來源于含量高的Cu，與本發明中的抗腐蝕原理有本質差異。專利CN101456034A、WO2009125863提供了基于應變設計要求的X70、X80管線鋼及其制備方法，雖然都能獲得高的塑性變形能力，但是其組織結構為F-B型雙相組織，與本發明的單相組織具有顯著的差異。

本發明采用VC作為強化相，生產單相組織鋼板，獲得了比雙相鋼板更優的綜合性能。

發明內容

本發明的目的在于克服上述問題和不足而提供一種可以保證地質復雜地帶鋪設的油氣輸送管線管的安全，滿足高壓輸送天然氣、石油等用途，具有良好塑性變形能力的VC納米顆粒強化X80塑性管用鋼板及其制造方法。

本發明目的是這樣實現的：