[发明专利]低温韧性优良的低屈服比高强度热轧钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适合作为用于管线钢管（linepipe）的螺旋钢管（spiral steel pipe）或电焊钢管（electric resistance welded steel pipe）的原材的低屈服比高强度热轧钢板（low yield ratio and high-strength hot rolled steel sheet）及其制造方法，特别涉及防止造管后的屈服强度（yield strength）下降的同时稳定确保低屈服比和优良的低温韧性（low temperature toughness）。

此处所谓的“高强度”是指与轧制方向成30度方向的屈服强度(yield strength)为480MPa以上、板宽方向的拉伸强度(tensile strength)为600MPa以上的情况。此外，“低温韧性”是指夏比冲击试验的断裂转变温度vTrs为－80℃以下、进一步优选为－95℃以下的情况。此外，“低屈服比”是指显示出连续屈服型的应力应变曲线并且屈服比为85%以下的情况。此外，“钢板（steel sheet）”包括钢板（steel plate）和钢带（steel strip）。

另外，之所以将与轧制方向成30度方向的屈服强度规定为480MPa以上，其原因在于螺旋钢管的周向与热轧钢板的轧制方向大约成30度方向，从而提高了螺旋钢管周向的屈服强度。

背景技术

将钢板卷成螺旋状的同时进行造管的螺旋钢管，由于可以有效地制造粗直径的钢管，因此，近年来大多用作输送原油（crude oil）、天然气（natural gas）的管线钢管用途。特别是进行长距离输送（long-distance transportation）的管道，要求提高输送效率（transportation efficiency）而高压化，另外油井（oil well）、气井（gas well）大多位于寒冷地区（very cold land），或者多经过寒冷地区。因此，使用的管线钢管要求高强度化、高韧性化。另外，从抗弯性（buckling resistance）、抗震性（earthquake protection）的观点考虑，管线钢管要求为低屈服比。螺旋钢管的管长度方向的屈服比，几乎不随造管而变化，与作为原材的热轧钢板的屈服比基本一致。因此，为了使螺旋钢管制的管线钢管低屈服比化，必须降低作为原材的热轧钢板的屈服比。

针对这样的要求，例如，专利文献1中记载了一种低温韧性优良的低屈服比高张力管线钢管用热轧钢板的制造方法。在专利文献1记载的技术中，将以重量%计含有C：0.03～0.12％、Si：0.50％以下、Mn：1.70％以下、Al：0.070％以下、并且还含有Nb：0.01～0.05％、V：0.01～0.02％、Ti：0.01～0.20％中的至少一种的钢坯加热至1180～1300℃后，在粗轧结束温度：950～1050℃、精轧结束温度：760～800℃的条件下进行热轧，以5～20℃/秒的冷却速度进行冷却，在直至达到670℃的期间开始空气冷却，保持5～20秒，接着以20℃/秒以上的冷却速度进行冷却，在500℃以下的温度下卷取，形成热轧钢板。根据专利文献1中记载的技术，可以制造拉伸强度为60kg/mm²以上（590MPa）并且具有85%以下的低屈服比和断裂转变温度（fracture transition temperature）为－60℃以下的高韧性的热轧钢板。

此外，在专利文献2中记载了一种高强度低屈服比钢管用热轧钢板的制造方法。专利文献2记载的技术为一种热轧钢板的制造方法，其中，将含有C：0.02～0.12%、Si：0.1～1.5%、Mn：2.0%以下、Al：0.01～0.10%、并进一步含有Mo+Cr：0.1～1.5%的钢加热至1000～1300℃，在750～950℃的范围内结束热轧，以冷却速度：10～50℃/秒冷却至卷取温度（coiling temperature），并在480～600℃的范围内进行卷取。根据专利文献2中记载的技术，没有进行从奥氏体温度范围开始的骤冷，可以得到如下热轧钢板，其以铁素体（ferrite）作为主体，具有以面积率计为1～20%的马氏体（martensite），具有85%以下的低屈服比，并且造管后的屈服强度的下降量小。