[发明专利]抗氢致开裂性优异的高碳钢线材、钢丝及它们的制造方法

说明书

本发明的涉及一种抗氢致开裂性优异的高碳钢线材，以重量％计，所述线材包含：C：0.7～0.9％、Mn：0.4～0.9％、Si：0.07～0.5％、P：0.015％以下、S：0.0005～0.005％、Ca：0.001～0.012％、余量Fe及其它不可避免的杂质，并且Ca/S重量比满足1以上且3以下。

技术领域

本发明涉及一种抗氢致开裂性优异的高碳钢线材、钢丝及它们的制造方法。更加详细而言，可以优选适用于深海原油输送用铠装电缆(ARMOR CABLE)等。

背景技术

深海原油输送用铠装电缆(ARMOR CABLE)为在海上支撑输送原油的柔性(Flexible)管所承载的负荷的加强件，其已知为需要具有以下特性的产品，所述特性除了包括高强度，还包括在H₂S环境下具有优异的抗氢致开裂(HIC,HYDROGEN INDUCEDCRACKING)性。

为了实现高强度而使用由共析钢(eutectoid steel)构成的线材时，拉伸强度为1600MPa水平，这比亚共析钢(hypo-eutectoid steel)高于400MPa，由于强度高，最终产品的厚度会减少，从而长度会增加，因此能够在更深的深海中实现油井采油。但是，随着碳含量的增加，珠光体分数会增加，其已知为抗氢致开裂性不好的组织，并且，随着碳含量的增加，腐蚀敏感度会增加，因此碳含量增加时，耐蚀性会降低。

并且，已知S、Ca、P等会结合成MnS、CaO、FeP等，除了使强度恶化以外，还会使其它特性恶化，尤其是抗氢致开裂性。尤其，在软质夹杂物MnS的情况下，对线材进行拉伸或轧制中，沿轧制方向伸长，由此使基体和夹杂物的界面面积增加，并且与基体具有不匹配关系，因此只能存在空隙。

最近，由于大陆架的能源枯竭，导致油井采油环境正往深海移动，因此，目前需要开发比现有的材料具有更优异的强度和抗氢致开裂性的高碳钢线材、钢丝及它们的制造方法。

发明内容

要解决的技术问题

本发明的一个方面的目的在于，提供一种抗氢致开裂性优异的高碳钢线材、钢丝及它们的制造方法

另外，本发明的技术问题并不限定于上述的内容。本发明的技术问题可以通过本说明书的全部内容来理解，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员来说，理解本发明的附加技术问题应该没有困难。

技术方案

本发明的一个方面涉及一种抗氢致开裂性优异的高碳钢线材，以重量％计，所述线材包含：C：0.7～0.9％、Mn：0.4～0.9％、Si：0.07～0.5％、P：0.015％以下、S：0.0005～0.005％、Ca：0.001～0.012％、余量Fe及其它不可避免的杂质，并且Ca/S重量比满足1以上且3以下。

并且，本发明的另一个方面涉及一种抗氢致开裂性优异的线材的制造方法，所述方法包括如下步骤：

将钢坯在Ae₁+200℃～Ae₁+300℃下维持950分钟以上，其中，以重量％计，所述钢坯包含：C：0.7～0.9％、Mn：0.4～0.9％、Si：0.07～0.5％、P：0.015％以下、S：0.0005～0.005％、Ca：0.001～0.012％、余量Fe及其它不可避免的杂质，并且Ca/S重量比满足1以上且3以下；

在Ae₁+200℃以上的温度下对所述钢坯进行轧制，然后冷却至Acm+70℃～Acm+150℃的冷却终止温度，由此得到线材；

对所述线材进行收卷；以及

将所述收卷的线材以10℃/s以上的冷却速度冷却至450～550℃，然后以5℃/s以下的冷却速度进行冷却。