[發明專利]一種低溫深海鉆探隔水管用X100管線用鋼板及其制造方法

有效

• 申請號: 202010597909.5
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111910131B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 蔣昌林;許曉紅;白云;苗丕峰;林濤;諸建陽
• 申請（專利權）人: 江陰興澄特種鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/06;C22C38/16;C22C38/08;C22C38/58;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/44;C22C38/42;C22C38/46;C21D8/02
• 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

本發明涉及一種低溫深海鉆探隔水管用X100管線用鋼板及其制造方法，鋼板元素組成的重量百分配比為：C：0.081～0.10％、Mn：1.40～1.53％、Si：0.1～0.25％、S：≤0.001％、P：≤0.010％、Nb：0.02～0.045％、Ti：0.008～0.03％、V：≤0.01％、Alt：≤0.06％、N:≤0.010％、O：≤0.006％、Mo：≤0.25％、Cu：≤0.30％、Ni：0.36～0.5％，Cr：≤0.15％，Ca：≤0.01％，其余為Fe；鋼板縱橫向強度均勻：屈服強度不小于690MPa，抗拉強度不小于760MPa；鋼板延伸率不小于24％；?30℃沖擊功不低于220J；沿鋼板厚度方向：近表面、1/4厚度處及心部1/2厚度處的維氏硬度210～250HV10；鋼板上下表面：鋼板邊部、沿板寬1/4、沿板寬1/2處的布氏硬度為220～255HB3000，滿足厚度方向和表面硬度均勻性。

技術領域

本發明涉及管線鋼及其制造方法，尤其涉及低溫深海鉆探隔水管用X100管線用鋼板及其制造方法。

背景技術

目前世界需求的能源中化石能源還占能源結構中的主體地位，近年來世界經濟的急速增長極大帶動了化石能源需求的急速增長，為滿足化石能源的巨大需求，隨著多年陸地開采日漸枯竭。能源開采已轉向海洋。海洋管線用鋼涉及石油鉆探和石油輸送領域。由于深海的高壓力及鉆探時洋流等影響因素，通常在鉆探時需要采用高鋼級較厚規格鋼板制成深海用隔水管，才能保證鉆探順利進行。考慮到海洋洋流等自然條件。這種隔水管要求具有高強度低溫高韌性、縱橫向強度均勻性、雙硬度及抗疲勞要求，同時，隨著海洋資源開采朝更深海洋領域發展，要求開發更高鋼級的隔水管用鋼板以便勘探2000m及以上深的海底能源成為可能，例如GE公司在相關技術條件中已提出X95鋼級隔水管技術要求。

目前，X80深海隔水管用鋼板相關專利有報道，參見專利號為ZL 2016107577396的中國專利文獻，但更高鋼級的隔水管用鋼板還未有報道。

深海隔水管用高鋼級鋼板由于服役的特殊環境，需要鋼板必須具有高強度低溫高韌性，同時要求鋼板縱橫向強度均勻及雙硬度要求，其中雙硬度要求是指：(1)鋼板近表面以上以及芯部的維氏硬度不能超過260HV10，以此確保在鋼水中的抗H性能；(2)鋼板表面的邊緣、沿板寬1/4、沿板寬1/2處上下表面布氏硬度不得低于220HB3000，由此實現鋼板硬度的表面均勻性。

發明內容

本發明的目的是要提供一種生產厚度不大于30mm、最高鋼級為X100的深海鉆探隔水管用管線鋼板及其制造方法，滿足低溫高韌性、縱橫向高強度、均勻性好、雙硬度要求。

本發明的技術方案為：一種低溫深海鉆探隔水管用X100管線用鋼板，其元素組成的重量百分配比為：C：0.081～0.10％、Mn：1.40～1.53％、Si：0.1～0.25％、S：≤0.001％、P：≤0.010％、Nb：0.02～0.045％、Ti：0.008～0.03％、V：≤0.01％、Alt：≤0.06％、N:≤0.010％、O：≤0.006％、Mo：≤0.25％、Cu：≤0.30％、Ni：0.36～0.5％，Cr：≤0.15％，Ca：≤0.01％，其余為Fe和不可避免的雜質。

鋼板的生產厚度為30mm以下。鋼板的晶相組織為較少量多邊形鐵素體+貝氏體組織。鋼板縱橫向強度均勻，差異小：橫向屈服強度不小于690MPa，抗拉強度不小于760MPa，屈強比不高于0.84；縱向屈服強度不小于690MPa，抗拉強度不小于760MPa，屈強比不高于0.85；鋼板延伸率不小于24％；-30℃沖擊功不低于220J；沿鋼板厚度方向：近表面、1/4厚度處及心部1/2厚度處的維氏硬度210～250HV10；鋼板上下表面：鋼板邊部、沿板寬1/4、沿板寬1/2處的布氏硬度為220～255HB3000，滿足雙硬度要求。

本發明各合金元素在鋼中的作用原理如下：