[发明专利]低温韧性和伸长率优异且屈服比小的用于高强度厚管线的钢材及其制造方法

权利要求书

1.一种低温韧性和伸长率优异且屈服比小的用于高强度厚管线的钢材，以重量％计，所述钢材包含：C：0.03-0.055％、Si：0.1-0.35％、Mn：1.7-2.2％、Al：0.01-0.04％、Ti：0.005-0.025％、N：0.008％以下、Nb：0.08-0.12％、Cr：0.2-0.45％、Ni：0.2-0.35％、Cu：0.05-0.3％、Mo：0.2-0.4％、P：0.02％以下、S：0.002％以下、Ca：0.0005-0.004％、V：0.01-0.04％、B：0.0005％以下、余量的Fe和其它不可避免的杂质，

并且满足以下关系式1至关系式4的条件，

以面积％计，微细组织包含：多边形铁素体：1-5％、针状铁素体：60-75％、贝氏铁素体：20-30％和岛状马氏体：5％以下，

所述多边形铁素体的平均有效晶粒尺寸为13μm以下，

所述针状铁素体的平均有效晶粒尺寸为11μm以下，

所述贝氏铁素体的平均有效晶粒尺寸为14μm以下，

所述岛状马氏体的平均有效晶粒尺寸为0.8μm以下，

[关系式1]19≤(Mo/96)/(P/31)≤30

[关系式2]1.42≤Cr+2Mo+Cu+Ni+1000B≤1.75

[关系式3]4{3C/12+Mn/55}×100≤4.9

[关系式4]600≤400C+6800Nb+600V+800Ti+300Al≤820

其中，所述关系式1至关系式4中记载的合金元素的含量为重量％。

2.根据权利要求1所述的低温韧性和伸长率优异且屈服比小的用于高强度厚管线的钢材，其中，

所述钢材在相对于轧制方向的30度方向上的屈服强度为550MPa以上，拉伸强度为660MPa以上，屈服比为0.83以下，在-10℃下的分离长度小于5mm，在-10℃下的冲击能量为320J以上，总伸长率为42％以上，满足85％以上的DWTT延性断裂率的最低温度为-30℃以下。

3.一种低温韧性和伸长率优异且屈服比小的用于高强度厚管线的钢材的制造方法，包括以下步骤：

在1160-1300℃下加热钢坯，以重量％计，所述钢坯包含：C：0.03-0.055％、Si：0.1-0.35％、Mn：1.7-2.2％、Al：0.01-0.04％、Ti：0.005-0.025％、N：0.008％以下、Nb：0.08-0.12％、Cr：0.2-0.45％、Ni：0.2-0.35％、Cu：0.05-0.3％、Mo：0.2-0.4％、P：0.02％以下、S：0.002％以下、Ca：0.0005-0.004％、V：0.01-0.04％、B：0.0005％以下、余量的Fe和其它不可避免的杂质，并且满足以下关系式1至关系式4的条件；

在1070-1140℃下提取加热的所述钢坯；

一次轧制，对提取的所述钢坯进行轧制并在930-960℃下终止轧制以获得钢材；

对所述钢材进行一次水冷以将所述钢材冷却至890-925℃；

二次轧制，对一次水冷的所述钢材进行轧制并在840-860℃下终止轧制；

三次轧制，对二次轧制的所述钢材进行轧制并在770-820℃下终止轧制；

在740-760℃下开始冷却三次轧制的所述钢材，并以10-40℃/秒的冷却速度进行二次水冷；

在400-520℃下将二次水冷的所述钢材进行收卷；以及

对收卷的所述钢材进行三次水冷100秒以上，

其中，在所述一次水冷时，冷却速度为20-40℃/秒，

所述二次轧制和所述三次轧制时的累积压下率超过80％，

在所述三次水冷时，冷却速度为10-40℃/秒，

[关系式1]19≤(Mo/96)/(P/31)≤30

[关系式2]1.42≤Cr+2Mo+Cu+Ni+1000B≤1.75

[关系式3]4{3C/12+Mn/55}×100≤4.9

[关系式4]600≤400C+6800Nb+600V+800Ti+300Al≤820

其中，所述关系式1至关系式4中记载的合金元素的含量为重量％。