[发明专利]一种低温条件下使用的低裂纹敏感性管件用钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种低温条件下使用的低裂纹敏感性管件用钢板，化学成分(wt％)为C 0.03‑0.08，Si 0.2‑0.35，Mn 0.9‑1.6，Al 0.02‑0.04，Nb 0.01‑0.07％，V0.01‑0.07，Ti0.01‑0.02，Nb+V+Ti≤0.15％，Cr≤0.5，Ni≤0.5，Mo≤0.4，Cu≤0.3，Pcm≤0.18；余量为Fe及不可避免的杂质。KR铁水预处理—转炉冶炼—LF精炼—RH真空脱气—370‑450mm厚度连铸坯连铸—连铸坯加罩缓冷—连铸坯检查清理—铸坯加热—高压水除鳞—轧制—冷却—矫直—离线回火。钢板组织为控制为单一的回火贝氏体组织、晶粒度在3‑6μm范围内，钢板具有非常优异的低温任性，可满足‑60℃低温条件下X70管线钢的使用要求。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种低温条件下使用的低裂纹敏感性管件用钢板及制造方法。

背景技术

在长输管线工程项目中，为满足长输要求，需要建设很多压气站、输配气站场等设施，因此，需要大量的站场管件用钢。在一些高寒地带，尤其是类似中俄东线等低温环境中使用的站场管件，站场的极限温度在-30℃到-50℃之间，在常规管件用钢的基础上，需要具备更好的低温性能。同时，在整个管件制造过程中，材料的可焊性对管件用钢的低温性能影响较大，因此，能够满足低温条件下使用的低裂纹敏感性管件用钢板可更好的满足工程需要，提升工程安全。

在管件生产过程中，需要经过鼓包、拉拔等热成型过程，然后进行整体热处理，因此，需要材料在经过淬火+回火后仍旧能够满足管件用钢的性能要求。传统管件用钢通常采用中高碳+提高淬透性的合金成分设计，以保证热处理后性能要求，如专利公告号CN102011064提出了一种X80级低温管件用钢及其制备和应用，可满足-46℃条件下30-70mm厚度管件用钢的使用，C的范围在0.12-0.16％，不属于易焊接性钢，在材料的可焊性方面明显变差。在制造工艺上，常采用调质工艺进行生产。

本发明专利提出了一种低温条件下使用的低裂纹敏感性管件用钢，采用低裂纹敏感性成分设计和热轧工艺+回火工艺生产，可满足整体热处理后的管件用钢在-60℃低温条件下使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种低温条件下使用的低裂纹敏感性管件用钢，采用低裂纹敏感性成分设计和热轧工艺+回火工艺生产，可满足整体热处理后的管件用钢在-60℃低温条件下使用，钢板组织为控制为单一的回火贝氏体组织、晶粒度在3-6μm范围内，钢板具有非常优异的低温任性，可满足-60℃低温条件下X70管线钢的使用要求。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种低温条件下使用的低裂纹敏感性管件用钢板，该钢板的化学成分按质量百分比％计为，C 0.03-0.08，Si 0.2-0.35，Mn 0.9-1.6，Al 0.02-0.04，Nb+V+Ti≤0.15％，Cr≤0.5，Ni≤0.5，Mo≤0.4，Cu≤0.3，Ti 0.01-0.02，Pcm≤0.18；焊接裂纹敏感系数Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B；余量为Fe及不可避免的杂质。

上述钢板产品的厚度为40-60mm，钢板满足-60℃低温条件下使用，-60℃下钢板1/4厚度处夏比冲击功均≥200J。

本发明设计采用低碳+Nb、V、Ti等微合金元素，C≤0.08％，可获得更低的碳当量和冷裂纹敏感系数，保证了钢板完全处于易焊接性材料区间，具有良好的可焊性；同时，设定了Pcm≤0.18，为钢板具有良好焊接性提供了双重保证。

本发明钢材的化学成分及其含量对应的原理具体说明如下：

C：综合衡量C对淬透性和焊接性的影响，过高，淬透性好，焊接性差，过低淬透性差，强度低、焊接性好，综合考虑，本发明设计C含量选择范围为0.03-0.08％。