[发明专利]厚壁高强度管线钢管用热轧钢板、和厚壁高强度管线钢管用焊接钢管及其制造方法

说明书

本发明提供一种适合制作天然气、原油等的输送用管线钢管的、特别具有API X60～X80级的高强度(屈服强度YS：415MPa以上、拉伸强度TS：520MPa以上)且母材部的DWTT性能(脆性断裂传播停止性能)优异的厚壁高强度管线钢管用热轧钢板。提供使用该热轧钢板的厚壁高强度管线钢管用焊接钢管及其制造方法。该厚壁高强度管线钢管用热轧钢板具有如下的成分组成和微观组织，所述成分组成以质量％计，含有C：0.02～0.20％、Mn：0.80～2.10％、Si：0.01～0.50％、P：0.034％以下、S：0.0050％以下、Nb：0.01～0.15％、Ti：0.001～0.030％、Al：0.001～0.080％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，所述微观组织中，以连续冷却相变组织(Zw)为主相、以板宽方向为法线方向的面的{001}_α晶粒的面积分率为10％以下，且连接尺寸以面积平均粒径计为10μm以下，拉伸强度为520MPa以上，落锤试验(DWTT)中的延性断裂率达85％的温度为‑25℃以下。

技术领域

本发明涉及厚壁高强度管线钢管用热轧钢板、和厚壁高强度管线钢管用焊接钢管及其制造方法。本发明的热轧钢板包括钢板和钢带(卷材)。

背景技术

近年来，超过1500英尺(约472m)的深海油田、气田的开发活跃，期待一种能够在深海中使用的厚壁高强度的管线钢管。为了将万一发生脆性裂纹时的污染限制到最小限度，进一步对在深海中使用的厚壁高强度管线钢管要求优异的脆性断裂停止能力。该脆性断裂停止能力可简易地通过落锤试验(DWTT：Drop Weight Tear Test，落锤撕裂试验)进行评价。落锤试验是与夏比试验不同的试验，对延性裂纹的产生和传播进行评价。

应予说明，以往，在深海中使用的管线钢管一直使用无缝钢管，但从降低铺设成本的观点考虑，将与无缝钢管相比能够便宜地制造的热轧钢板(特别是热轧卷)作为坯材的焊接钢管的需求不断增长。

作为提高用于管线钢管的厚钢板、热轧钢板的DWTT性能的技术，例如，在专利文献1中记载了如下技术：对厚钢板，通过将含有C：小于0.03mass％、Si：小于0.6mass％、Mn：0.8～3.0mass％、Nb：0.002～0.2mass％的钢坯在(贝氏体相变开始温度(Bs点)+200℃)～贝氏体相变开始温度的温度区域进行累积压下率50％以上的轧制，从而使DWTT 85％延性温度为-45℃以下。

在专利文献2中，对厚钢板，通过对以质量％计含有C：0.01～0.5％、Si：0.01～3％、Mn：0.1～5％、P：0.03％以下、S：0.03％以下的钢坯以1100～1150℃进行再加热，适当管理再结晶区域轧制的各道次的压下比和未再结晶区域的累积压下率，从而得到以轧制方向为轴从板厚截面旋转了20～50°的截面中的{100}面的聚集度的最大值为3以下的延性断裂性能优异的高强度钢板。

在专利文献3中，对热轧钢板，通过以质量％计含有C＝0.01～0.1％、Si＝0.05～0.5％、Mn＝1～2％、P≤0.03％、S≤0.005％、O≤0.003％、Al＝0.005～0.05％、N＝0.0015～0.006％、Nb＝0.005～0.08％、Ti＝0.005～0.02％，且N－14/48×Ti＞0％、Nb－93/14×(N－14/48×Ti)0.005％、含有Mo＝0.01％以上且小于0.1％、Cr＝0.01～0.3％，Cu＝0.01～0.3％，使未再结晶温度区域的合计压下率为65～80％，从而得到制管后的钢管圆周方向的截面的微观组织单元的延伸率为2以下的低温韧性优异的高强度热轧钢板。

在专利文献4中记载了如下技术：对热轧钢板，通过使钢板在再结晶温度区域的各轧制道次间滞留规定时间，并在热轧后进行2段冷却，从而使板厚中心部的钢组织成为有效晶体粒径为2～10μm，贝氏体和针状铁素体的面积率的合计为60～99％，并且使将任意2个部位的贝氏体和针状铁素体的面积率的合计分别设为A和B时的A－B的绝对值为0～30％。由此，能够得到提高了低温韧性的管线钢管用热轧卷(hot coil)。

现有技术文献