[发明专利]一种抗H2

说明书

本发明公开了一种抗Hsubgt;2/subgt;S腐蚀管线钢，其化学成分按重量百分比为C：0.04‑0.06％、Si：0.10‑0.20％、Mn：1.00‑1.20％、P：≤0.010％、S：≤0.002％、Nb：0.020‑0.040％、Ti：0.010‑0.020％、Al：0.020‑0.040％、Cr：0.20‑0.30％、H：≤1.5ppm、O：≤20ppm、N：≤40ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。还公布了其制备工艺以及腐蚀试验方法。本发明的目的是提供一种抗H2S腐蚀管线钢及其腐蚀试验方法，钢带采用Nb‑Ti‑Cr合金化，合金成本低，并对HIC、SSC腐蚀试验进行详细说明。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，尤其涉及一种抗H2S腐蚀管线钢及其腐蚀试验方法。

背景技术

为了满足未来石油和天然气需求，含H₂S油气田的开发数量同过去相比大大增加。与此同时，酸性服役用管线钢的需求也随之增加。H2S是石油和天然气中最具有腐蚀作用的有害介质之一，输送管道暴露在含有湿H2S的流体介质中时，容易发生H2S酸性腐蚀，造成管壁减薄、蚀孔，甚至断裂等，严重影响管道的服役寿命和安全运行。

专利公布号CN 101928885 A公布的抗硫化氢腐蚀管线钢及其生产方法，化学成分采用Nb-Ti-V-Ni-Cu合金化，合金成本较高，且未对HIC氢致开裂和SSC应力腐蚀试验过程(试验条件、试验溶剂、起始溶液浓度、加载力)进行详细说明。

发明内容

针对高级别抗H2S腐蚀管线钢生产成本高，且HIC、SSC试验过程不详细问题，本发明的目的是提供一种抗H2S腐蚀管线钢及其腐蚀试验方法，钢带采用Nb-Ti-Cr合金化，合金成本低，并对HIC、SSC腐蚀试验进行详细说明。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种抗H₂S腐蚀管线钢，其化学成分按重量百分比为C：0.04-0.06％、Si：0.10-0.20％、Mn：1.00-1.20％、P：≤0.010％、S：≤0.002％、Nb：0.020-0.040％、Ti：0.010-0.020％、Al：0.020-0.040％、Cr：0.20-0.30％、H：≤1.5ppm、O：≤20ppm、N：≤40ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。

进一步的，其制备工艺路线为：冶炼：铁水预处理-转炉顶底复吹冶炼-LF炉外精炼-RH真空处理-板坯连铸-堆垛缓冷；轧制：板坯加热-高压水除鳞-E1R1粗轧轧制-E2R2粗轧轧制-飞剪-高压水除鳞-F1～F7精轧轧制-加密型层流冷却-卷取-标识-入库；其中：

冶炼和浇铸：冶炼过程采用KR法脱硫铁水和优质废钢，保证入转炉铁水S≤0.003％；转炉冶炼时，采用自产低硫废钢，出钢温度≥1620℃；LF精炼采用大渣量进行造渣脱硫，保证S≤0.002％，LF精炼过程加入铬铁、铌铁，RH真空处理时间大于20mi n，真空处理过程中加入钛铁；真空处理后钢水进行钙处理，Ca含量为0.0010-0.0030％，氩气软吹时间大于12mi n，使夹杂物充分变性和上浮；板坯连铸时全程保护浇注，过热度控制在15-30℃，拉速为0.90-1.10m/mi n，铸坯中心偏析不大于C 3.0级，中心疏松不大于2.0级；

加热和轧制：板坯加热温度1160-1180℃，加热时间≥120mi n，确保钢坯温度均匀；工轧制为热轧两阶段控制进行，第一阶段为奥氏体再结晶区轧制，即粗轧阶段；第二阶段为奥氏体未再结晶区轧制，即精轧阶段；粗轧开轧温度为1150-1170℃，精轧开轧温度≤1000℃，终轧温度为830～880℃；

冷却：控制轧制结束后，钢带进入加密型层流冷却区域，以15-25℃/s的冷却速度冷却至540-580℃后卷取，空冷至室温，即可得到所述钢带，组织为细小均匀的铁素体+珠光体。