[发明专利]抗硫化物应力腐蚀开裂的X80级管线钢的生产方法

说明书

本发明公开了一种抗硫化物应力腐蚀开裂的X80级管线钢的生产方法，属于金属材料技术领域。它包括的工艺流程为转炉冶炼、脱硫处理、浇铸成坯、铸坯加热、粗轧、精轧、冷却和卷曲，铸坯的组分及质量百分比含量为：C：0.01～0.03％、Si：0.19～0.21％、Mn：0.90～1.1％、Cu：0.50～0.70％、Cr：0.80～0.90％、Mo：0.10～0.15％、Nb：0.04～0.06％、V：0.01～0.02％、Ti：0.01～0.02％，P≤0.005％、S≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质；再通过严格控制轧制工艺温度，制备的X80级管线钢具备较好的抗硫化物应力腐蚀开裂性能。

技术领域

本发明涉及管线钢，属于金属材料技术领域，具体地涉及一种抗硫化物应力腐蚀开裂的X80级管线钢的生产方法。

背景技术

进入二十一世纪以来，随着全球能源结构的调整，石油、天然气的需求量日益增加。与此同时。石油和天然气的长距离输送管道也向着高钢级、高压、大口径方向发展。长输管线用钢，不仅要求高强度、高韧性和良好的焊接性，还要求具有良好的抗硫化氢应力腐蚀开裂(SSCC)性能。

硫化氢应力腐蚀开裂(SSCC)为硫化氢产生的氢原子渗入钢材内部，溶解于晶格中产生脆性，在外加应力或残余应力的作用下形成开裂，研究表明X80级母材的取向对SSCC敏感性影响不明显，由于后壁母材轧制组织结构劣于薄壁母材，使得内部缺陷及成分偏析相对较高，制样过程中，其残余张应力较高，厚壁母材相对于薄壁母材易于发生SSCC倾向。同时，研究还表明焊缝及母材抗H2S应力腐蚀性能相对较强，由于焊接过程造成X80级钢热影响区组织粗大，硬度增加，导致热影响区成为其抗SSCC的薄弱环节。

由于化学元素对应力腐蚀有重要的影响，通过适量的添加合金元素可改变碳钢的抗SSCC性能。例如，X80级管线钢中添加Cu、Ni合金元素后，可以使得其针状铁素体组织更为细小均匀，得到更多承受氢压的晶粒，使得X80钢的临界应力显著提高，从而大幅度提高其抗SSCC性能。

发明内容

本发明的目的在于公开了一种具体的硫化物应力腐蚀开裂的X80级管线钢的生产方法。

本发明公开了一种具体的硫化物应力腐蚀开裂的X80级管线钢的生产方法，它包括的工艺流程为转炉冶炼、脱硫处理、浇铸成坯、铸坯加热、粗轧、精轧、冷却和卷曲，所述铸坯的组分及质量百分比含量为：C：0.01～0.03％、Si：0.19～0.21％、Mn：0.90～1.1％、Cu：0.50～0.70％、Cr：0.80～0.90％、Mo：0.10～0.15％、Nb：0.04～0.06％、V：0.01～0.02％、Ti：0.01～0.02％，P≤0.005％、S≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质；

所述铸坯加热的温度为1100～1250℃；

所述粗轧开始温度为1000～1100℃，粗轧终止温度为900～1000℃；

所述精轧开始温度为880～950℃，精轧终止温度为800～880℃；所述冷却为层流冷却，控制冷却速度为20～30℃/s，冷却至300～500℃。进一步优选的，所述铸坯的组分及质量百分比含量为：C：0.01～0.03％、Si：0.19～0.21％、Mn：0.90～1.1％、Cu：0.50～0.66％、Cr：0.81～0.88％、Mo：0.10～0.15％、Nb：0.04～0.06％、V：0.01～0.02％、Ti：0.01～0.02％，P≤0.005％、S≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质。

再进一步优选的，所述铸坯加热的温度为1120～1230℃，加热速度控制为50～100℃/min，均热时间不少于45min。

更进一步优选的，所述粗轧开始温度为1010～1080℃，粗轧终止温度为920～980℃，所述粗轧的轧制道次为6～10次，每次轧制变形量为9～12％，总压下率为65～80％。