[发明专利]含硼高强高韧性厚壁无缝管线管钢及其制造方法

说明书

技术领域：

本发明属于冶金领域无缝管线管用钢及其制造技术，涉及一种含硼高强高韧性L485QB厚壁无缝管线钢及其制造方法。

背景技术：

近年来随着陆地储气库的建设以及海洋油气的开采、输送， 高强度、高压力、耐腐蚀、抗低温、大规格和厚壁管线管的需求量日益增加。基于上述要求，相应的要求管线长度更长和壁厚更厚，因此管线要求高的强度、高的韧性以及良好焊接性能，更要求用于高压和低温环境。随着陆地储气库的建设和海洋油气的大力开采和输送，性能优越的高强高韧性管线管的需求量日益增加。目前国内此类输气管线大部分依赖进口，因此，加大这类产品的开发及实现其国产化已非常迫切。由于此类输气管线使用环境恶劣和复杂，除对强度、伸长率等有明确规定外，还要求具有较好的低温冲击韧性和焊接性能。

从检索的文献看，国内文献：如天津钢管集团股份有限公司发明提供一种高强高韧X70厚壁无缝管线钢，该钢种的组成元素的重量配比为：C：0.04～0.12％，Si：0.17～0.35％，Mn：1.20～1.60％，P≤0.015 ％，S≤0.010％，Mo：0.10～0.30％，Al：0.005～0.045％，Nb：0.02～0.06 ％，V：0.02～0.10％，Cu：0.10～0.25％，Ni：0.10～0.30％，Ti：0.010～ 0.030％，Cr：≤0.20％，CE≤0.43，Pcm≤0.22，其余为铁，杂质元素微量。还提供一种轧制该无缝管线钢的制造方法。有益效果是采用微合金钢种，适合壁厚36mm以下的厚壁管线的生产，管体整体组织为均匀的贝氏体组织，得到的管线钢不但具有更高的强度和很高的低温冲击韧性。已有的一种高铌管线钢，该高铌管线钢包括以下重量百分比的物料：C：0.02—0.04％，Mn：1.50—1.80％，Nb：0.085—0.120％，Ti：0.005—0.025％，N≤0.006％，O≤0.005％；余量为铁和不可避免的杂质，该高铌管线钢采用增大铌含量以替代价格昂贵的钼和铬，使其制作成本可大大降低，且钢的强度和韧性等特性均附合X70标准。国外文献中公开的NIPPON STEEL CORP的高强管线管，化学成分为：C ：0.02 ～ 0.09%, Si：0.001～0.8%, Mn： 0.5～2.5%, P≤0.02%, S ≤0.005%, Ti ：0.005 to 0.03%, Nb： 0.005 ～0.3%, Al: 0.001～0.1% , N： 0.001～0.008%,还有Ni、Cu、Mo，其余为铁，杂质元素微量。公开的SUMITOMO METAL的无缝厚壁管线管，化学成分为：C: 0.02 —0.08%, Si: ≤ 0.5%, Mn: 1.5 —3.0%, Al: 0.001 —0.10%, Mo: 0.4～ 1.2%, N: 0.002 —0.015%, Ca: 0.0002 - 0.007%,其余为铁，杂质元素微量。公开的SUMITOMO METAL具优良强度和韧性的无缝管线管，化学成分为：C：0.02～0.15%, Si ≤1.0%, Mn ：0.3～ 2.5%, P ≤0.015%, S ≤0.010%, Ti： 0.10～0.05% ，Nb：0.01～0.10%，V：0.001～0.1%，Al≤0.006% ，其余为铁，杂质元素微量，在≥950℃热轧成管，然后管在炉中加热（Ar3+50℃到1100℃），随后以≥5℃/秒冷却，并在550℃到Ac1的温度范围回火。

由于管线钢的碳当量的限制，对于壁厚大于25mm的管线钢，淬火时冷却能力受限，难已保证充分均匀淬透而造成心部组织与外表面不一致，由此造成性能不合，冲击性能不好等问题。上述厚壁管线钢，具有高强度、高韧性和良好的焊接性能，但为了获得高强度，通常添加强化元素V，为了提高淬透性，添加了Mo，均是通过配加高价格合金元素而实现的，不能经济地生产出高强高韧性管线管钢。

发明内容：

本发明的目的是提供一种成本低，强度高，韧性高，焊接性能好的含硼高强度韧性厚壁无缝管线管钢及其制造方法。

本发明这样来实现的：

含硼高强高韧性厚壁无缝管线管钢，壁厚为25—40mm，其特征在于其化学成份重量百分比为：C 0.10～0.14%、Si 0.17～0.37%、Mn 1.40～1.65%、Nb 0.03～0.05%、Al 0.02～0.05%、B  0.0008～0.0020%，残余元素和杂质：≤1.5%，其余为Fe，

所述残余元素中：Cu≤0.20%、Ni≤0.30%、Cr≤0.30%、Mo≤0.10%、V≤0.03%、Ti≤0.06%，