[发明专利]一种耐酸正火中厚板管线钢及其生产方法

说明书

一种耐酸正火中厚板管线钢，其化学成分组成及其质量百分含量为：C:0.03～0.05wt％、Si:0.15～0.25wt％、Mn:1.15～1.25wt％、P≤0.012wt％、S≤0.002wt％、Cr:0.20～0.26wt％、Ti:0.010～0.020wt％、Nb:0.015～0.025wt％、V:0.025～0.035wt％,H≤0.00020 wt％、O≤0.0050 wt％、N≤0.0050 wt％、Ca/S≥1.5、Al/N≥2、CEpcm：0.11‑0.14,其他为Fe和不可避免的微量杂质；生产方法还包括轧制后的正火工序，通过轧制后正火，保证钢板组织均匀性，防止钢板在腐蚀环境中在铁素体晶界出现裂纹，造成裂纹进一步沿晶扩展；所述轧制工序中，加热温度为1130‑1170℃、终轧温度为800‑870℃、终冷温度610‑670℃；所述正火工序中正火温度为870‑890℃。本发明可完全满足BNS管线钢抗硫化氢应力腐蚀开裂(HIC、SSCC)性能要求。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种耐酸正火中厚板管线钢及其生产方法。

背景技术

随着我国国民经济的迅速发展，对油气能源需求越来越大，做为最高效节能的运输工具，管线钢的需求量逐年增长。但随着油气资源的开发，油气开发环境也受到了酸蚀条件的影响，因此对抗硫化物应力腐蚀开裂用管线钢需求日益增加。长距离输油输气管线用钢，不仅要求较高强度、韧性和良好的焊接性，还要求具有良好的抗硫化氢应力腐蚀开裂(HIC、SSCC)性能。耐酸管线钢是生产用于输送介质中含有酸性气体、并长期在酸性环境下使用的管线的原材料，因其使用环境的特殊性，对钢的成分设计、冶炼技术和轧制工艺及冶金装备水平均提出十分严格的要求。

目前，耐酸管线钢BNS主要生产工艺为采用低碳、低锰成分设计体系，通过LF+RH双联生产工艺，一方面降低P、S、N、H、O等有害成分对耐酸性能的影响，另一方面通过钙处理减少钢中的大颗粒夹杂物。这种生产工艺主要存在问题为：虽然一定程度上控制了偏析、有害气体及夹杂物对耐酸管线钢抗腐蚀性能的影响，但存在晶粒尺寸不均匀，在腐蚀环境中很容易在组织性能相对薄弱部位出现裂纹，造成裂纹进一步沿晶扩展；另外，采用目前的生产工艺生产管线钢BNS抗拉性能偏低，存在产品性能不稳定的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种耐酸正火中厚板管线钢及其生产方法，通过采用低碳、添加Nb、V、Ti、Cr微合金元素、控制CEpcm的措施保证钢板性能，采用正火方法保证组织的均匀性，从而满足抗硫化氢应力腐蚀开裂(HIC、SSCC)性能要求。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种耐酸正火中厚板管线钢，所述管线钢BNS的化学成分组成及其质量百分含量为：C:0.03～0.05wt％、Si:0.15～0.25wt％、Mn:1.15～1.25wt％、P≤0.012wt％、S≤0.002wt％、Cr:0.20～0.26wt％、Ti:0.010～0.020wt％、Nb:0.015～0.025wt％、V:0.025～0.035wt％,H≤0.00020wt％、O≤0.0050wt％、N≤0.0050wt％、Ca/S≥1.5、Al/N≥2、CEpcm：0.11-0.14,其他为Fe和不可避免的微量杂质。

一种耐酸正火中厚板管线钢的生产方法，包括转炉炼钢、LF精炼、RH精炼、连铸、加热、轧制工序；所述连铸制得的连铸坯化学成分组成及其质量百分含量为：C:0.03～0.05wt％、Si:0.15～0.25wt％、Mn:1.15～1.25wt％、P≤0.012wt％、S≤0.002wt％、Cr:0.20～0.26wt％、Ti:0.010～0.020wt％、Nb:0.015～0.025wt％、V:0.025～0.035wt％,H≤0.00020wt％、O≤0.0050wt％、N≤0.0050wt％、Ca/S≥1.5、Al/N≥2、CEpcm：0.11-0.14,其他为Fe和不可避免的微量杂质。