[发明专利]高强度石油用管线钢及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度石油用管线钢，其特征在于：按重量百分比组成是：C 0.045～0.05％、Si0.05～0.15％、Mn 1.2～1.5％、P≤0.015％、S≤0.005％、V 0.01-0.015％、Nb 0.07～0.08％、Ti 0.010～0.012％、Al≤0.050％、Cr 0.65～0.75％、Mo 0.55～0.65％、Ni 0.1～0.15％、Cu 0.05～0.06％、W 0.005-0.008％、Zr 0.0001-0.0004％、Ta 0.0001-0.005％、稀土Hf+La 0.0001-0.0005％、B 0.0001～0.0005％、N 0.001-0.005％，Ti/N 3.42-5.5，余量为Fe和不可避免的杂质元素，最终组织以面积率统计为92-94％的针片状铁素体和6-8％的马氏体；经过电镜检测，形成的TiN粒径平均范围是20-30nm，面积率是0.5-1％；同时还需要满足冷裂敏感指数Pcm 0.18～0.28％，其中Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B；

所述高强度石油用管线钢的生产方法，工艺路线包括：配比备料→铁水预处理→钢水冶炼→炉外精炼→连铸→轧制→卷取；核心步骤如下：

(1)KR铁水预处理脱硫：吹氧时间为10～17min，供氧强度为10000～18000m3/h，处理后铁水中硫含量≤0.005％；

(2)转炉冶炼：采用双渣操作，转炉底吹采用自动模型，当碳含量0.18％时补吹一次，碳含量目标≤0.055％，磷含量≤0.015％，出钢温度为1600-1610℃；采用挡渣塞、挡渣棒双挡渣出钢；出钢过程加石灰1050-1080kg和萤石230-250kg造顶渣；

(3)LF+RH精炼工艺：LF造白渣处理，炉渣目标成分：CaO 50％，SiO2 30％，Al2O3 15％，MgO 5％，FeO+Fe2O3+MnO≤1.0％，真空度≤2mbar；真空处理时间12-20分钟；

(4)连铸工艺：全程吹氩保护，避免钢水氧化，控制连铸过程增氮；采用中包覆盖剂避免钢水裸露，二冷水按照低碳合金钢配水模式，选用低碳合金保护渣；

(5)加热和轧制；钢坯装入高温电阻炉中，加热温度1180～1200℃，总在炉时间≥240min，粗轧第一阶段为奥氏体再结晶区轧制，开轧温度为1060～1080℃，单道次压下率＞12％，末道次压下率≥25％，粗轧第二阶段为奥氏体未再结晶区轧制，精轧开轧温度≤850℃，终轧温度为690～710℃，精轧压缩比≥4，累计压下率≥85％；

(6)冷却和卷取；钢板进入层流冷却区域，以25～30℃/s的冷却速度冷却至350～380℃，之后卷取；获取的板材化学成分按重量百分比包括：按重量百分比组成是：C 0.045～0.05％、Si 0.05～0.15％、Mn 1.2～1.5％、P≤0.015％、S≤0.005％、V0.01-0.015％、Nb0.07～0.08％、Ti 0.010～0.012％、Al≤0.050％、Cr 0.65～0.75％、Mo 0.55～0.65％、Ni0.1～0.15％、Cu 0.05～0.06％、W 0.005-0.008％、Zr 0.0001-0.0004％、Ta 0.0001-0.005％、稀土Hf+La 0.0001-0.0005％、B 0.0001～0.0005％、N 0.001-0.005％，Ti/N3.42-5.5，余量为Fe和不可避免的杂质元素。

2.如权利要求1所述的高强度石油用管线钢，其特征在于：C 0.045％、Si 0.05％、Mn1.2％、P 0.005％、S 0.002％、V 0.01％、Nb 0.07％、Ti 0.010％、Al 0.005％、Cr 0.65％、Mo 0.55％、Ni 0.1％、Cu 0.05％、W0.005％、Zr 0.0001％、Ta 0.0001％、稀土Hf+La0.0001％、B 0.0001％、N 0.002％、Ti/N 3.42-5.5、Pcm 0.18～0.28％，余量为Fe和不可避免的杂质元素，最终组织以面积率统计为92％的针片状铁素体和8％的马氏体；经过电镜检测，形成的TiN粒径平均范围是20nm，面积率是0.5％。