[發明專利]一種大厚壁酸性用高強度管線卷板及其制造方法

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• 申請號: 202010001207.6
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111057954A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 黃明浩;黃國建;王楊;孔祥磊;張英慧
• 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;C22C38/06;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/58;C21D8/02
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本發明公開一種大厚壁酸性用高強度管線卷板及其制造方法，C：0.03％?0.09％，Si：0.05％?0.20％，Mn：1.70％?1.95％，P：≤0.015％，S：≤0.002％，Ti：0.01％?0.03％，Al：0.03％?0.06％，Nb：0.06％?0.10％，Cr：0.20％?0.50％，Mo：0.20％?0.40％，Ni：0.10％?0.30％，N：≤0.005％，其余為Fe和不可避免元素。

技術領域

本發明涉及一種油氣輸送管道用管線鋼熱軋卷板的制造，特別涉及一種大厚壁(≥18mm)酸性環境用高強度管線卷板及其制造方法。

背景技術

石油是工業發展的主要能源，石油管道輸送具有高效、安全、經濟等特點。為提高輸送效率和降低工程成本，管道發展的趨勢是大厚壁、大管徑、高鋼級，同時兼顧酸性要求。

一般來說，壁厚越大，厚度方向上的組織均勻性越難于控制，卷板的低溫韌性和耐酸性控制難度成倍提升，特別是厚度在18mm以上規格，X80卷板的生產技術難度極大。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種油氣輸送管道用管線鋼熱軋卷板的制造，特別涉及一種大厚壁(≥18mm)酸性環境用高強度管線卷板及其制造方法，抗酸性A溶液HIC試驗的裂紋敏感率CSR≤1.5％，裂紋長度率CLR≤15％，裂紋厚度率CTR≤5％，屈服強度滿足570MPa以上，抗拉強度650MPa以上。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種大厚壁酸性用高強度管線卷板，其特征在于：化學成分按重量百分比如下：C：0.03％-0.09％，Si：0.05％-0.20％，Mn：1.70％-1.95％，P：≤0.015％，S：≤0.002％，Ti：0.01％-0.03％，Al：0.03％-0.06％，Nb：0.06％-0.10％，Cr：0.20％-0.50％，Mo：0.20％-0.40％，Ni：0.10％-0.30％，N：≤0.005％，其余為Fe和不可避免元素。

所述大厚壁為≥18mm。

所述卷板抗酸性A溶液HIC試驗的裂紋敏感率CSR≤1.5％，裂紋長度率CLR≤15％，裂紋厚度率CTR≤5％，屈服強度滿足570MPa以上，抗拉強度650MPa以上。

所述卷板組織為針狀鐵素體，低溫韌性良好，-20℃DWTT保證85％以上。

與現有技術相比，本方案C、Mn含量適中，適量Mo改善厚度方向均勻性，提高低溫斷裂韌性，Cr、Ni改善抗HIC性能。

C：碳屬于固溶元素，主要起固溶強化作用，是保證強度最為有效的元素，可以提高淬透性，提高屈服和抗拉強度，因此，碳含量不宜過低；但是，碳含量的增加對材料低溫斷裂韌性和焊接性不利，所以，碳含量也不能過高，本發明碳控制在0.03％～0.09％較為適宜。

Si：硅可以起到固溶強化作用，可提高強度，0.20％以下可減輕紅鐵皮的產生，但其含量過高會使鋼的塑性和韌性降低，其最佳范圍是0.05％-0.20％。

Mn：錳主要起固溶強化的作用，可提高屈服強度和抗拉強度，還能增加奧氏體穩定性，對低溫韌性和提高淬透性也有利。錳還起降低相變溫度的作用，有助于晶粒細化，促進貝氏體轉變，提高強度和韌性。但是，錳含量過高易誘發偏析，對抗酸性不利，Mn含量控制在1.70％-1.95％較為適宜。

P：磷是鋼中有害元素，增加鋼的冷脆性，使焊接性能變壞，降低塑性，使冷彎性能變壞，應控制其含量≤0.015％。

S：硫是鋼中有害元素，使鋼產生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，對焊接性能也不利，應控制其含量≤0.002％。

Al：鋁是常用的脫氧劑，在鋼中加入少量的鋁，可細化晶粒，提高沖擊韌性，合適的范圍是0.03％-0.06％。