[发明专利]一种用DQ替代调质工艺生产超低温条件下使用的特厚管件用钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种用DQ替代调质工艺生产超低温条件下使用的特厚管件用钢板及其制造方法，该钢板的化学成分按质量百分比计为C0.04‑0.06；Si0.20‑0.40；Mn1.5‑1.7；Al0.02‑0.04；Nb0.04‑0.06；V0.03‑0.06；Cr0.1‑0.3；Ni0.1‑0.3；Mo0.2‑0.3；Cu0.1‑0.3；Ti0.01‑0.02；Pcm≤0.20；余量为Fe及不可避免的杂质。制造方法包括依次进行的KR铁水预处理、转炉冶炼、LF和RH炉精炼、板坯连铸、板坯加热、轧制、DQ+ACC冷却等工序，用低成本的在线DQ来替代调质工艺，可满足30‑70mm特厚管件用钢板在‑80℃条件下冲击功≥220J的使用要求。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种用DQ替代调质工艺生产超低温条件下使用的特厚管件用钢板及其制造方法。

背景技术

最近几年来，我国石油天然气建设迅速发展，带动了管线钢产量的大幅提高，同时也带动了管件用钢的迅速发展，例如加压、输配气、清管站及站场都需要大量的管件用钢，特别是一些有特殊环境要求的管件用钢，比如在新疆、东北及国外的俄罗斯等地的一些高寒地带，周围环境的极限温度在-30℃到-65℃之间，需要在常规管件用钢的基础上，具备更好的低温性能、高韧性、易焊接等性能。同时，此类管件在整个制造过程中，材料的工艺成本也很重要，使用DQ在线淬火来替代调质工艺，能够极大的降低生产成本。因此，一种用DQ替代调质工艺生产超低温条件下使用的特厚管件用钢板及其制造方法，能够满足工程需要，提高高寒地区油气站场管件服役的安全性，提高易焊接性能，降低成本。

管件一般采用调质态交货经过淬火+回火后，才能满足管件用钢的性能要求。传统管件用钢通常采用中高碳+提高淬透性的合金成分设计，如专利公告号CN 108315649提出了一种连铸坯生产大壁厚超低温管件用钢板及其制备方法，可满足-60℃条件下40～62mm厚度管件用钢的使用，超过-60℃无法使用，并且C的范围在0.06～0.09％，不属于易焊接性钢，在材料的可焊性方面明显变差；专利CN 102011064提出一种X80级低温管件用钢及其制备和应用，可满足-46℃低温条件下使用，C的范围在0.12-0.16％，此类钢在极限温度超过-46℃时无法使用，并且此类钢焊接性能比较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种用DQ替代调质工艺生产超低温条件下使用的特厚管件用钢板及其制造方法，一方面省去后续热处理成本，同时可满足管件在-80℃低温条件下使用。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种用DQ替代调质工艺生产超低温条件下使用的特厚管件用钢板，所述钢板以Fe为基础元素，且包含如下化学成分(质量百分比)：C 0.04-0.06；Si 0.20-0.40；Mn 1.5-1.7；Al 0.02-0.04；Nb 0.04-0.06；V 0.03-0.06；Cr 0.1-0.3；Ni 0.1-0.3；Mo 0.2-0.3；Cu 0.1-0.3；Ti 0.01-0.02；Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.20。

所述钢板的屈服强度为≥540MPa，抗拉强度为≥620MPa，-80℃夏比冲击功≥220J。

本发明采取了低碳+(Nb、V、Ti、Cr、Mo、Ni、Cu)等微合金元素的成分设计，C≤0.06％，可获得更低的碳当量，优良的超低温韧性，微合金添加，增加在线DQ淬透性及细化晶粒作用。

此外，本发明专利还提供了上述管件用钢的制造方法，具体生产步骤为：KR铁水预处理-转炉-LF精炼-RH真空脱气-370-450mm板坯连铸-缓冷-轧制-在线DQ+ACC-精检-性能检测-入库。

本发明中所含有所有组分的作用及其含量选择理由具体说明如下：