[發明專利]一種厚規格管線鋼及其低壓縮比生產工藝

有效

• 申請號: 202010620414.X
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111748741B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 岳江波;李利巍;俆進橋;鄒航;梅榮利;鄧偉;張鵬武;汪波;聶順;劉靜
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/58;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/46;C22C38/50;C22C38/06;C21D8/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒

本發明公開了一種低壓縮比厚規格管線鋼，其化學組成及所占質量百分比為：C 0.03～0.07％，Si 0.10～0.30％，Mn 1.1～1.6％，Cr 0.1～0.3％，Ni 0.1～0.4％，Mo 0.10～0.25％，Nb 0.04～0.07％，V≤0.03％，Ti 0.01～0.025％，Al 0.01～0.045％，Mg 0.002?0.0022％，采用潔凈鋼冶煉、連鑄、鑄坯加熱、三階段控軋、超快冷冷卻工藝制備而成。所得鋼板的基體組織為粒狀貝氏體和針狀鐵素體，具有較好的強韌性匹配和低屈強比，且抗HIC和SSCC酸性腐蝕性能優良，能夠滿足厚度規格屈服強度≥485MPa管線鋼和抗酸管線的服役技術要求。

技術領域

本發明屬于低碳微合金鋼材料技術領域，具體涉及一種厚規格管線鋼及其低壓縮比生產工藝。

背景技術

中國是一個能源消耗大國，出于高效能源輸送和安全性考慮，高鋼級、大口徑、大壁厚、高壓輸送成為管道建設的重要發展方向，國家急切需要開發X70-X80等高鋼級大壁厚管線鋼。

高鋼級大壁厚管線鋼的生產相對于常規薄規格管線鋼，為保證強韌性往往采用晶粒細化的方法，通過對厚規格連鑄坯施加大的壓縮量，實現細化晶粒和改善心部缺陷的目的。從傳統工藝控制的角度出發，管線鋼的壓縮比必須保證在10倍以上才能滿足API 5L的強韌性匹配要求，且鋼級越高壓縮比要求越大。目前，國內連鑄機鑄坯尺寸主要有300mm、250mm、230mm，按照傳統工藝厚度≤250mm主流連鑄機僅能生產厚度小于25mm以下管線鋼，如果需要生產25mm以上管線鋼，需要從新配套大斷面連鑄機，而這需要增加很大的固定投資，如果能用現有連鑄機采用低壓縮比生產方法生產厚規格管線鋼，將發揮重要的經濟和社會價值。

針對現有大壓縮比生產工藝存在的問題，目前也公開了一定厚規格高級別管線鋼的低壓縮比生產工藝，如：專利CN 103937950 A公開了一種低壓縮比厚規格高級別管線鋼的生產工藝，通過控制各個步驟中的具體的參數及調整工藝步驟，采用250mm連鑄坯生產出25～33mm的厚規格高等級管線鋼；專利CN 105886912 A公開了一種低壓縮比厚規格X70級輸氣管線鋼，采用連鑄坯厚度為230mm的連鑄坯能生產厚度為30mm及以上的X70級管線鋼，且產品的Rt0.5在500～580MPa，Rm在600～650MPa，Rt0.5/Rm≤0.90，延伸率A50≥24％，；-20℃沖擊功KV2≥250J，-15℃DWTT斷面剪切率SA≥95％；HV10≤235；專利CN 105648327 A公開了一種小壓縮比抗HIC與SSC的管線鋼板及制備方法，合金添加少，生產成本低，有效壓縮比≤10，組織均勻性好，對鑄坯厚度的限制條件小等優點，適合用于制造含有酸性介質的石油、天然氣輸送管道。其特征在于，所述抗HIC與SSC管線鋼板的規格為：厚度18～25mm，寬度2400～2800mm。有效壓縮比≤10；專利CN 103639198 A公開了一種小壓縮比條件下使用連鑄坯生產管線鋼板的方法。但上述低圧縮比生產工藝容易導致晶粒容易粗大、連鑄坯心部偏析和疏松、強韌性較低，尤其落錘韌性(DWTT)難以滿足標準要求等問題，不能有效兼顧高強度、特厚壁、高韌性和管線鋼服役等技術要求。

因此進一步探索和優化管線鋼的成分體系及生產工藝，使其滿足高強度、特厚壁、高韌性、管線鋼服役技術要求等，具有重要的應用和推廣價值。

發明內容

本發明的主要目的在于，針對現有特厚壁管線鋼低壓縮比生產工藝易導致晶粒容易粗大、連鑄坯心部偏析和疏松、強韌性較低，尤其落錘韌性(DWTT)難以滿足標準要求等不足，提供一種厚規格管線的低壓縮比生產方法，所得管線鋼滿足特厚壁、高強韌性等管線鋼服役技術要求，且涉及的生產工藝簡單、操作方便，適合推廣應用。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：