[发明专利]一种钢

说明书

本发明涉及一种钢。主要是为解决现有钢不耐低温，抗H2S 腐蚀性能差的问题而发明的。它的化学组成以Fe 为主，其它金属元素占总重量的百分比是：C 0.12％ ‑0.25％、S i0.18％ ‑0.56％、Mn 2.20％ ‑3.50％、S ≤ 0.01％、P ≤ 0.005％、V 0.04％ ‑0.07％、T i0.01％ ‑0.03％、Nb 0.03％ ‑0.05％。优点是钢级高，碳含量低，冲击韧性高，抗H2S 腐蚀和耐低温能力强。

技术领域：

本发明涉及一种钢。

背景技术：

现有钢被广泛应用的是AP I 5LPSL2 标准中X60 钢的强度与塑性可以满足产品要求，但不耐低温，抗H2S 腐蚀性能差，常出现冻裂或因腐蚀而爆管事故。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种抗H2S 腐蚀和耐低温能力强的钢。

上述目的是这样实现的：它的化学组成以Fe 为主，其它金属元素占总重量的百分比是：C 0.12％ -0.25％、S i0.18％ -0.56％、Mn 2.20％ -3.50％、S ≤ 0.01％、P ≤0.005％、V 0.04％ -0.07％、T i0.01％ -0.03％、Nb 0.03％ -0.05％。

所述钢的生产方法是，采用电炉+VD 炉或转炉+VD 炉冶炼，生产工艺按照AP I5LPSL2 标准中X60 钢的生产工艺技术规程执行。

本发明的优点是： C在钢中与Fe 化合形成渗碳体，钢中含碳量越高，渗碳体在金相组织中所占面积也越大，钢的纯度也随之提高，但钢的塑性和冲击韧性也随之降低。本发明降C 目的是使其金相组织中铁素体面积占85％以上，利于低温冲击韧性提高。S i 在钢水中是一种良好的脱氧剂，它与O2 化合形成S i O2 浮在钢水表面，随钢

渣扒掉，起到除O2 造渣作用。Mn 在钢水中是良好的脱氧、脱硫剂，它能消除或减弱硫引起的热脆性，改善钢的热加工性能；Mn 与铁形成的固溶体，能提高铁素体强度；它又是碳化物形成元素，它进入渗碳体中，取代部分铁原子形成的碳化物，起到细化珠光体团作用；使钢的基体获得强化。Mn 又是钢中降低低温脆性转变温度的主要元素，从而提高钢的低温冲击韧性。S、P 在钢中形成低熔点化合物，并分别与晶界上，它们属于有害元素，钢中含量越低越好。在钢中最大限度使S、P 降到最低，这是抗H2S 钢的最有效技术措施。V 在钢中形成颗粒极小，熔点高，又极稳定的碳化物-V4C3，在钢的相变过程中，以V4C3 为晶核细化了铁素体晶粒，并能有效抑制晶界移动和晶粒长大。从而可有效提高钢的淬透性基体强度和低温冲击韧性。T i 是化学里极为活泼的金属元素之一，它与钢中氮、氧、碳都有极强的亲和力，它和硫的亲和力也强于铁。因此，它是一种良好的脱氧剂和固定氮、硫的有效元素，在某些特殊条件下，可以取代锰形成硫化钛，以避免热脆的硫化铁形成。钛虽是强碳化物形成元素，但它不与其它元素形成复合碳化物，它与碳只形成一种碳化物-T i C。T i C 结合力很强，极其稳定，不易分解，在钢中只有加热到摄氏1000 度以上，才能缓慢地溶入固溶体的α 相和γ 相中。在相变过程中以T i C 为晶核，从而细化了铁素体晶粒，提高了钢的强度。炼钢用的铌铁，实际是铌钽合金。它们在矿床中是共生的，在冶炼时难以分离，铌

铁是铌钽共存的。它们与碳、氮、氧都有极强的亲和力，并与之形成相应的，极为稳定的化合物。它们在钢中的主要作用是细化铁素体晶粒，有效提高钢的强度、冲击韧性和抗蠕变能力，并能降低钢的热敏感性和回火脆性。所以本发明的钢级高，碳含量低，冲击韧性高，抗H2S 腐蚀和耐低温能力强。

具体实施方式：

它的化学组成以Fe 为主，其它金属元素占总重量的百分比是：C 0.12％ -0.25％、Si0.18％ -0.56％、Mn 2.20％ -3.50％、S ≤ 0.01％、P ≤ 0.005％、V 0.04％ -0.07％、Ti0.01％ -0.03％、Nb 0.03％ -0.05％。