[发明专利]一种低屈强比高韧性钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高韧性热轧钢板及其制造方法，具体地涉及一种屈服强度500MPa级、低屈强比高韧性钢板及其制造方法。本发明钢板具有较低的屈强比，以此钢板制造的输送用管线适合用于地震高发区，可以抵抗较大变形。

背景技术

传统油气管线输送用钢较多采用Nb合金化和控轧，导致管线用钢的屈强比较高，通常大于等于0.85，此类管线钢不适合制作用于地震多发区的输送管线。

CN101962733A公开了一种低成本、高强韧的X80级抗大变形管线钢及其生产方法，其中C：0.02-0.08％，Si≤0.40％，Mn：1.2-2.0％，P≤0.015％，S≤0.004％，Cu≤0.40％，Ni≤0.30％，Mo：0.10-0.30％，Nb：0.03-0.08％，Ti：0.005-0.03％，其生产工艺采用1200-1250℃均热，再结晶区的终轧温度1000-1050℃，精轧开轧温度880-950℃，终轧温度780-850℃，两阶段空冷1-3℃/s至Ar3以下20-80℃获得20-40％铁素体，以15-30℃/s层流冷却至250-450℃，获得铁素体(20-40％)+贝氏体+马氏体(1-3％)，屈服强度为530-630MPa，抗拉强度为660-800MPa，uEL≥10％，屈强比≤0.80的钢板。其屈强比和延伸率等性能还不能满足地震高发区，可以抵抗较大变形的输送用管线的要求。

目前仍需要一种低屈强比高韧性钢板，以制造适合用于地震高发区，可以抵抗较大变形的输送用管线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种屈服强度在500MPa以上的低屈强比高韧性管线用钢板，特别是厚度为10-25mm的钢板。这种钢可用于地震高发区以及抗大应变输送管线用钢管。

为实现上述目的，本发明的屈服强度在500MPa以上低屈强比高韧性钢板，其化学成分的重量白分比为：C：0.05-0.08％，Si：0.15-0.30％，Mn：1.55-1.85％，P≤0.015％，S≤0.005％，Al：0.015-0.04％，Nb：0.015-0.025％，Ti：0.01-0.02％，Cr：0.20-0.40％，Mo：0.20-0.30％，N：≤0.006％，O≤0.004％，Ca≤0.005％，Ni≤0.40％，其中，Ca/S≥1.5，余量为铁和不可避免杂质。

优选地，Si：0.16-0.29％。

优选地，Mn：1.55-1.83％。

优选地，N≤0.0055％，优选地，N：0.003-0.0045％。

优选地，P≤0.008％，S≤0.003％。

优选地，Al：0.02-0.035％。

优选地，Ni≤0.25％。

优选地，Cr：0.24-0.36％。

优选地，Mo：0.18-0.26％。

优选地，Nb：0.018-0.024％。

优选地，Ti：0.012-0.019％。

优选地，Ca≤0.005％。

本发明中，除非另有指明，含量均为重量百分比含量。

本发明的所述钢板的组织主要为铁素体和回火贝氏体以及可能的少量马氏体。

本发明的另一个目的是提供一种由上述低屈强比高韧性钢板制造的钢管。

本发明的又一目的在于提供所述屈服强度在500MPa以上、低屈强比高韧性中厚钢板的制造方法。该方法包括：

本发明所述低屈强比高韧性钢板的制造方法包括以下步骤：

钢水经真空脱气处理后进行连铸或模铸，模铸后需经初轧成钢坯；

连铸坯或钢坯于1150-1220℃加热后在奥氏体再结晶区和未再结晶区进行多道次轧制，总压下率≥80％，终轧温度≥850℃；

轧后钢板以15-50℃/s的冷却速度，快速水冷至Bs-60℃至Bs-100℃温度区间，再空冷5-60s；

冷却的钢板进入在线感应加热炉以1-10℃/s的速度快速加热至Bs+20℃，回火40-60s，然后出炉空冷。

根据本发明，贝氏体开始点Bs按照以下公式计算：

Bs＝830-270C-90Mn-37Ni-70Cr-83Mo。

优选地，多道次轧制中，再结晶区压下率≥65％，未再结晶区压下率≤63％。

优选地，终轧温度为850-880℃，更优选为850-860℃。

优选地，轧后钢板以15-50℃/s的冷却速度，快速水冷至510-550℃，更优选为515-540℃。