[发明专利]一种大厚壁抗酸耐蚀管线钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种大厚壁抗酸耐蚀管线钢及其生产方法，涉及冶金技术领域，其成份按重量百分比为：C：0.01%～0.02%，Si：0.10%～0.35%，Mn：0.9%～1.40%，P≤0.012%，S≤0.0010%，Nb：0.020%～0.070%，Ti：0.006%～0.020%，Ni≤0.30%，Mo：0.10%～0.30%，Cr：0.10%～0.30%，Cu：0.10%～0.30%，Al：0.015%～0.050%，Ca：0.0005%～0.0040%，余量为Fe和杂质。采用低温奥氏体化温度1110℃～1120℃，入水温度790℃～800℃，采用超快冷冷却280℃～300℃，获得心部小于30μm的超细晶粒组织，获得了大壁厚钢板抗酸耐蚀性能。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别是涉及一种大厚壁抗酸耐蚀管线钢及其生产方法。

背景技术

抗酸耐蚀管线钢主要是抗HIC、SSC性能，硫化氢是一种弱酸性电解质，在pH为1～5的水溶液中主要以分子态形式存在，硫化氢与金属发生腐蚀反应：H₂S+Fe→FeS+2H生成原子氢，H₂S作为氢复合成氢分子的毒化剂，使得原子氢易于进入钢的基体。进入钢中的氢原子通过扩散达到缺陷处，并析出成氢分子，产生很高的压力。有应力存在时，在拉伸应力(外加的或/和残余的)作用下，氢在冶金缺陷(夹杂、晶界、相界、位错、裂纹等)提供的三向拉应力区富集，当偏聚的氢浓度达到临界值时，高强度钢、高内应力构件等便会在氢和应力场的联合作用下开裂。因此，在产品设计上如何阻止原子氢进入钢的基体，使钢的基体满足抗酸耐蚀性能要求成为一大难题。

发明内容

本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种大厚壁抗酸耐蚀管线钢及其生产方法，不受氢原子腐蚀，提高了基体的抗酸腐蚀性能。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种大厚壁抗酸耐蚀管线钢，其化学成分及重量百分比如下：C：0.01％～0.02％，Si：0.10％～0.35％，Mn：0.9％～1.40％，P≤0.012％，S≤0.0010％，Nb：0.020％～0.070％，Ti：0.006％～0.020％，Ni≤0.30％，Mo：0.10％～0.30％，Cr：0.10％～0.30％，Cu：0.10％～0.30％，Al：0.015％～0.050％，余量为Fe和杂质。

技术效果：本发明采用低于0.020％的超低碳设计，有效避免了厚壁管线轧板形成珠光体组织；适当使用Mo，可以有效增加大壁厚轧板的淬透性，利于心表组织的均匀性，并具有细化晶粒的作用；采用Ni设计，有利于细化组织晶粒度，形成致密的多边形铁素体组织，避免晶界受氢原子腐蚀；采用超低温奥氏体化工艺，有效降低了轧板厚度方向的组织晶粒度，得到心部晶粒尺寸小于30μm的超细晶粒组织，致密的组织阻止原子氢进入钢的基体。

本发明的另一目的在于提供一种应用于上述方案所述的大厚壁抗酸耐蚀管线钢生产方法，包括以下步骤：

S1、脱硫站采用石灰与镁粉进行复合脱硫，脱硫后扒渣干净，入炉铁水中S≤0.002％；

S2、转炉采用双渣法实现高温脱磷，吹炼至85％时进行副枪测温取样，此时提氧枪倒渣，倒渣结束后，根据副枪样进行二次吹炼，保证转炉出钢温度大于1680℃，成品P≤0.012％；

S3、转炉出钢采用弱脱氧方式，出钢加入500kg低碳锰铁，根据副枪定氧添加铝块，保证出钢后钢液内氧在50ppm～80ppm；

S4、钢水到达RH炉后，进行测温取样，温度在1580℃以上，真空度≤3.0mbar后进行脱碳处理，真空后C≤0.0050％后进行合金化处理，合金化结束后进行真空保持；

S5、钢水到达LF炉后，加石灰造渣，底搅氩气搅拌，硫控制在0.0010％以内，脱硫结束后进行钙处理；

S6、连铸过程采用全程保护浇注，过热度控制在10～20度，采用双辊电磁搅拌技术，低倍评级在C1.0级以内；