[发明专利]一种大厚壁酸性用高强度管线卷板及其制造方法

说明书

本发明公开一种大厚壁酸性用高强度管线卷板及其制造方法，C：0.03％‑0.09％，Si：0.05％‑0.20％，Mn：1.70％‑1.95％，P：≤0.015％，S：≤0.002％，Ti：0.01％‑0.03％，Al：0.03％‑0.06％，Nb：0.06％‑0.10％，Cr：0.20％‑0.50％，Mo：0.20％‑0.40％，Ni：0.10％‑0.30％，N：≤0.005％，其余为Fe和不可避免元素。

技术领域

本发明涉及一种油气输送管道用管线钢热轧卷板的制造，特别涉及一种大厚壁(≥18mm)酸性环境用高强度管线卷板及其制造方法。

背景技术

石油是工业发展的主要能源，石油管道输送具有高效、安全、经济等特点。为提高输送效率和降低工程成本，管道发展的趋势是大厚壁、大管径、高钢级，同时兼顾酸性要求。

一般来说，壁厚越大，厚度方向上的组织均匀性越难于控制，卷板的低温韧性和耐酸性控制难度成倍提升，特别是厚度在18mm以上规格，X80卷板的生产技术难度极大。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种油气输送管道用管线钢热轧卷板的制造，特别涉及一种大厚壁(≥18mm)酸性环境用高强度管线卷板及其制造方法，抗酸性A溶液HIC试验的裂纹敏感率CSR≤1.5％，裂纹长度率CLR≤15％，裂纹厚度率CTR≤5％，屈服强度满足570MPa以上，抗拉强度650MPa以上。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种大厚壁酸性用高强度管线卷板，其特征在于：化学成分按重量百分比如下：C：0.03％-0.09％，Si：0.05％-0.20％，Mn：1.70％-1.95％，P：≤0.015％，S：≤0.002％，Ti：0.01％-0.03％，Al：0.03％-0.06％，Nb：0.06％-0.10％，Cr：0.20％-0.50％，Mo：0.20％-0.40％，Ni：0.10％-0.30％，N：≤0.005％，其余为Fe和不可避免元素。

所述大厚壁为≥18mm。

所述卷板抗酸性A溶液HIC试验的裂纹敏感率CSR≤1.5％，裂纹长度率CLR≤15％，裂纹厚度率CTR≤5％，屈服强度满足570MPa以上，抗拉强度650MPa以上。

所述卷板组织为针状铁素体，低温韧性良好，-20℃DWTT保证85％以上。

与现有技术相比，本方案C、Mn含量适中，适量Mo改善厚度方向均匀性，提高低温断裂韧性，Cr、Ni改善抗HIC性能。

C：碳属于固溶元素，主要起固溶强化作用，是保证强度最为有效的元素，可以提高淬透性，提高屈服和抗拉强度，因此，碳含量不宜过低；但是，碳含量的增加对材料低温断裂韧性和焊接性不利，所以，碳含量也不能过高，本发明碳控制在0.03％～0.09％较为适宜。

Si：硅可以起到固溶强化作用，可提高强度，0.20％以下可减轻红铁皮的产生，但其含量过高会使钢的塑性和韧性降低，其最佳范围是0.05％-0.20％。

Mn：锰主要起固溶强化的作用，可提高屈服强度和抗拉强度，还能增加奥氏体稳定性，对低温韧性和提高淬透性也有利。锰还起降低相变温度的作用，有助于晶粒细化，促进贝氏体转变，提高强度和韧性。但是，锰含量过高易诱发偏析，对抗酸性不利，Mn含量控制在1.70％-1.95％较为适宜。

P：磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏，应控制其含量≤0.015％。

S：硫是钢中有害元素，使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，对焊接性能也不利，应控制其含量≤0.002％。

Al：铝是常用的脱氧剂，在钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，合适的范围是0.03％-0.06％。