[发明专利]低温韧性优异的热轧钢板、钢管及其制造方法

说明书

本发明的一个优选方面提供一种低温韧性优异的热轧钢板、利用该热轧钢板的钢管及其制造方法，以重量％计，所述热轧钢板包含：C：0.35～0.65％、Si：0.01～0.4％、Mn：13～26％、Ti：0.01～0.3％、B：0.01％以下(0％除外)、Al：4％以下(0％除外)、Cr：1～6％、P：0.05％以下(包含0％)、S：0.02％以下(包含0％)、N：0.01％以下(0％除外)、Cu：0.01～2％、Nb：0.001～0.015％以及余量的Fe和其它不可避免的杂质，所述合金元素满足以下关系式：[关系式1]70[10*(C/12)+(Mn/55)+(Al/27)]*10095；[关系式2]4100*(Cr/52+100*(Nb/93))9，并且，以面积分数计，微细组织包含97％以上(包含100％)的奥氏体和3％以下(包含0％)的碳化物，并且奥氏体的晶粒尺寸为18～30μm以下，碳化物的尺寸为0.5μm以下。

技术领域

本发明涉及一种用于制造油井用钢管等的低温韧性优异的热轧钢板、钢管及其制造方法，更详细地，涉及一种具有优异的均匀延伸率、低温冲击韧性和扩管性的热轧钢板、利用该热轧钢板的钢管及其制造方法。

背景技术

随着油井的开采深度的加深、开采环境的日益严峻，对高强度、低温韧性和扩管性优异的API钢材的需求逐渐增加。特别地，用作油井管的钢管需要具有高强度、高低抗压强度、高韧性、优异的耐延迟断裂性等。另外，随着开采环境的日益严峻，油井开采费用急剧增加，为了降低建设费用，需要具有优异的扩管能力的管道。另外，如果进行扩管，则由于塑性变形，会导致管道低温韧性劣化，为了对此进行补偿需要具有高冲击能的热轧钢板。

已知可通过较高的均匀延伸率和加工硬化指数来获得优异的扩管性能，并且通常主要使用无缝(Seamless)管道。其制造方法在用钻孔轧机对高温加热的钢坯(billet)进行钻孔之后，利用诸如轧管机(Plug mill)、芯棒式轧管机(mandrel mill)等的轧机来轧制之后，利用减径管(Reducer)或定径机(Sizer)加工轴径或厚度之后，淬火并执行回火热处理。通过这种制造方法制造时，由于管道的厚度偏差大，圆度不佳，因此石油公司希望用低价的扩管用电阻焊接钢管来替代无缝(Seamless)钢管。

对于焊接管而言，在造管工艺中在圆周方向和管道长度方向上会引起4％以上的变形，由于这种加工硬化的影响，屈服强度会增加，并且屈强比增加。这样的加工硬化随着钢管的厚度与直径之比的增加而增大，而且随着钢材的硬质第二相增多而增加。同时，造管过程中积聚在钢管内部的电位和诸如微小裂纹的加工缺陷等会导致钢管的冲击能减小。

另外，现有的碳钢产品具有在使用温度下降时屈服强度急剧增加并且韧性大幅降低的缺点，因此在使用方面存在局限性。制造具有较高的低温韧性的材料的方法是使其在常温和低温下具有稳定的奥氏体组织。铁素体组织在低温下出现韧脆转变现象，并在低温的脆性区间韧性急剧减小。

相反，奥氏体组织在极低温下也无韧脆转变现象，具有较高的低温韧性，这是因为不同于铁素体，奥氏体组织在低温下的屈服强度低，容易塑性变形，因此可以吸收由外部变形导致的冲击。但是，在低温下提高奥氏体稳定性的代表性元素是Ni，其具有价格高的缺点。

(专利文献1)韩国公开专利公报第2012-0026249号

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的一个优选方面的目的在于提供具有优异的均匀延伸率、低温冲击韧性和扩管性的热轧钢板。

本发明的另一个优选方面的目的在于提供具有优异的均匀延伸率、低温冲击韧性和扩管性的热轧钢板的制造方法。

本发明的又一个优选方面的目的在于提供具有优异的均匀延伸率、低温冲击韧性和扩管性的钢管。

本发明的又一个优选方面的目的在于提供具有优异的均匀延伸率、低温冲击韧性和扩管性的钢管的制造方法。

(二)技术方案