[發(fā)明專利]一種高抗酸性介質(zhì)腐蝕管線鋼及其生產(chǎn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110425316.5
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113308642A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫毅;李耀強;李俊生;賈改風;李冠楠;李紅俊;裴慶濤;亢慶鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 邯鄲鋼鐵集團有限責任公司;河鋼股份有限公司邯鄲分公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12;C22C38/14;C21C5/28;C21C7/072;C21C7/10;C21D8/02;C22C33/04
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

本發(fā)明公開了一種高抗酸性介質(zhì)腐蝕管線鋼，所述鋼帶化學成分組成及質(zhì)量百分含量為：C：0.025?0.035%，Si:0.10?0.20%，Mn：1.10?1.30%，P≤0.012%，S≤0.001%，Als：0.015?0.035%，Nb：0.030?0.050%，Mo：0.10?0.16%，Ti：0.010?0.020%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)；生產(chǎn)方法包括鐵水預脫硫?轉(zhuǎn)爐?LF?RH?連鑄?加熱?軋制?冷卻?卷取工序。生產(chǎn)的高抗酸性介質(zhì)腐蝕管線鋼組織為細小均勻的針狀鐵素體＋少量的珠光體，晶粒度12?13級，?40℃CTOD特征值≥0.75mm，抗HIC實驗總體CLR：0，CTR：0，CSR：0，SSC實驗實際屈服強度90%應(yīng)力合格率100%，各項性能指標遠嚴于標準要求，抗腐蝕綜合性能優(yōu)異。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種管線鋼的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種高抗酸性介質(zhì)腐蝕管線鋼及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

目前隨著經(jīng)濟的極速增長，帶動石油天然氣等能源介質(zhì)的開采，陸地中性石油燃氣的開采已達數(shù)十年，人類已逐漸將目光投向酸性石油天然氣領(lǐng)域，酸性油氣田的特性是在石油和天然氣中含有一定量的H₂S等酸性氣體，目前雖然天然氣在輸送前進行了潔凈化處理，但H₂S及水的存在引起的管道腐蝕仍然不可避免。這種腐蝕破壞主要是由氫致裂紋、硫致應(yīng)力腐蝕開裂和電化學腐蝕三種方式引起的。為保證油氣運輸?shù)陌踩裕陙砉芫€鋼對抗腐蝕能力，特別是抗氫致裂紋（HIC）和硫化物應(yīng)力腐蝕（SCC）的要求越來越高。

抗酸腐蝕管線鋼是石油管線用鋼生產(chǎn)難度最大的一類，其對鋼水的純凈度和連鑄坯中間偏析的控制要求極高，在控制硫方面接近極限控制，所以抗酸管線鋼的開發(fā)對生產(chǎn)工藝，特別是煉鋼工藝有非常嚴格的要求。申請?zhí)枮?02010243677.3的“一種抗酸性腐蝕X65MS管線鋼熱軋卷板及其制備方法”和202010095591.0的專利“一種抗腐蝕管線鋼X52MS熱軋卷板及其制備方法”，其煉鋼采用傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐-精煉LF-精煉RH-連鑄工藝流程，且其成分中含有Cr、Mo、V、Ni等貴重金屬種類較多，合金成本較高，202010243677.3中未體現(xiàn)SSC中的加載應(yīng)力值，202010095591.0中SSC加載應(yīng)力值只達到屈服強度的72%。申請?zhí)枮?01910926221.4“富H₂S環(huán)境用低屈強比抗腐蝕管線鋼鋼帶及其生產(chǎn)方法”，其通過煉鋼倒角結(jié)晶器、熱模擬實驗以及冷卻段參數(shù)調(diào)整能夠生產(chǎn)出符合標準要求的抗酸管線鋼產(chǎn)品，且SSC抗加載應(yīng)力達到實際屈服強度的80%。但是，如何生產(chǎn)出高于抗酸標準API Spec 5L（46版）PSL2中HIC、SSC要求的抗酸性介質(zhì)腐蝕的管線鋼產(chǎn)品，適應(yīng)逐步惡略的石油輸送環(huán)境，成為一個亟待解決的技術(shù)難點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高抗酸性介質(zhì)腐蝕管線鋼，具有高于標準要求的高抗酸性介質(zhì)腐蝕性能，本發(fā)明還提供一種高抗酸性介質(zhì)腐蝕管線鋼的生產(chǎn)方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種高抗酸性介質(zhì)腐蝕管線鋼，所述鋼帶化學成分組成及質(zhì)量百分含量為：C：0.025-0.035%，Si:0.10-0.20%，Mn：1.10-1.30%，P≤0.012%，S≤0.001%，Als：0.015-0.035%，Nb：0.030-0.050%，Mo：0.10-0.16%，Ti：0.010-0.020%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明高抗酸性介質(zhì)腐蝕管線鋼成分設(shè)計方案中，在保證產(chǎn)品抗腐蝕性能和強韌性的基礎(chǔ)上，去除了高成本的Cu、Ni元素，采用低C低P低Mn低S成分，并通過添加Nb來提高鋼的力學性能，添加Mo促進針狀鐵素體的形成，總體保證鋼力學性能和高抗酸性介質(zhì)腐蝕性能。