本发明专利技术提供一种厚规格抗酸性X60MS热轧卷板及其制造方法，该钢板成分按重量百分比计如下：C 0.050％-0.070％、Si 0.15％-0.25％、Mn 1.35％-1.45％、Nb 0.025％-0.045％、Ti 0.008％-0.025％、Mo 0.06％-0.10％、Cr 0.08％-0.18％、Als 0.015％-0.045％、P≤0.015％、S≤0.0015％、N≤0.006％，余量为Fe和不可避免杂质；制造方法：铁水预处理—转炉冶炼—炉外精炼—连铸—板坯加热－轧制－冷却—卷取，连铸板坯在500-850℃温度直接进行热装炉加热，经步进式加热炉加热至1160-1200℃出炉；两阶段控制轧制，层流冷却以10-30℃/s的速度冷却，500-560℃卷取。本发明专利技术合金设计简单、合理，降低生产成本，产品综合性能优异，特别是抗酸性和低温断裂韧性。
【技术实现步骤摘要】
一种厚规格抗酸性X60MS热轧卷板及其制造方法
本专利技术属于高强度低合金钢领域，尤其涉及一种油气输送用管线钢及其热轧卷板的制造方法。
技术介绍
腐蚀是管线失效事故的主要原因，多方面的统计数字表明，在含有湿H2S的介质作用下，油气输送管道极易产生腐蚀。管线在遭受H2S腐蚀时，可能发生均匀腐蚀、坑蚀、氢鼓泡、氢诱发阶梯裂纹，氢脆及应力腐蚀开裂等，且各种腐蚀形式互相促进，最终导致管材开裂并引发大量恶性事故，造成了巨大经济损失和环境污染。在H2S腐蚀引起的管道破坏中，氢致裂纹(HydrogenInducedCracking以下简称HIC)及硫化物应力腐蚀破裂(SulfideStressCorrosionCracking，以下简称SSCC)占相当大的比例，造成的破坏也最大。依据美国腐蚀工程师协会(NACE)定义，在含有水和H2S的天然气中，当H2S分压≤300Pa时，则为酸气，必须对管材提出抗酸性检验要求。而影响产品抗酸性的主要因素是非金属夹杂物和组织偏析等，特别是规格较厚的产品需要重点控制心部组织偏析。国外如日本、欧洲等，酸性环境用管线钢管的研制受到了普遍的重视，并大力推广及应用，目前批量生产的主要是X65MS钢级，而我国在这方面的研究刚刚起步，生产还不成熟。以下是与本专利技术较接近的国内外相关文献:《酸性环境用X65管线钢及其制造方法》(CN200510023651.3)公开的管线钢成分设计为：C0.02％-0.05％、Si0.10％-0.50％、Mn1.20％-1.50％、S≤0.002％、P0.004％-0.012％、Nb0.05％-0.07％、Ti0.005％-0.025％、Mo0.05％-0.195％、Cu≤0.35％、Ni≤0.35％、N≤0.0080％、Ca0.0015％-0.0045％、Ca/S≥2.0。此专利技术采用高铌设计，成本高，没有使用经济有益元素Cr，不足之处在于，产品的耐蚀性、厚规格产品组织的均匀性等略差；此外该专利未提及产品的抗SSCC性能。《优良的抗HIC性能的钢管用热轧带钢制造方法》(JPH0681034A)公开的热轧带钢成分设计为：C≤0.08％、Si0.15％-0.35％、Mn0.80％-1.40％、S≤0.0020％、P≤0.015％、Nb0.01％-0.05％、V≤0.10％、Mo≤0.30％、Cu≤0.35％、Ni≤0.30％、Ca0.0015％-0.0035％、Ca/S≥2.0。在此专利技术中能达到API5L标准中X60MS强度要求的实施例添加了Cu、Ni或大量Mo，没有使用经济有益元素Cr，不但成本高，且产品的耐蚀性也略差。工艺上加热温度≥1250℃，终轧温度≥850℃，增加能源消耗，提高制造成本和对环境的压力。此外该专利未提及产品的抗SSCC性能。(《无铜镍抗酸管线钢X52MS及其热轧板卷的制造方法》CN201410338917.2)公开的钢板实施例中C(≤0.040％)、Mn(≤1.10％)等强化元素含量过低，造成强度不能满足X60MS要求，另外工艺上加热温度≥1200℃，增加能源消耗，提高制造成本和对环境的压力。《一种抗HIC管线钢板及其生产方法》(CN201310005953.2)所公开抗HIC管线钢板成分设计为C0.11％-0.13％、Si0.20％-0.35％、Mn1.50％-1.60％、S≤0.002％、P≤0.008％、Nb0.020％-0.033％、Al0.020％-0.055％、V0.025％-0.040％、Ti0.010％-0.020％。此专利技术易偏析元素C、Mn含量过高，易产生带状组织，不利于产品的耐腐蚀性，工艺上最高加热温度1240℃、最高均热温度1210℃，且保温250min，能源消耗大，提高制造成本和对环境的压力。此外该专利未提及产品的抗SSCC性能。《正火态抗酸管线用钢X52NS热轧板卷及其制造方法》(CN201210271608.9)公开的X52NS热轧板卷强度低，不能达到X60MS要求，实施例厚度最大仅11.33mm，较薄产品的组织均匀性和抗酸性易于控制，合金设计中含大量Ni、Cu、V等元素，成本高。文献《酸性环境用X60管线钢热轧卷板的研制》中提及的13-22mm厚规格产品，成分设计为C≤0.10％、Si≤0.35％、Mn≤1.45％、S≤0.002％、P≤0.015％、O≤0.002％、H≤0.002％、Nb≤0.050％、Ti≤0.040％、Mo≤0.050％、Ni≤0.030％、Al≤0.050％、Ca≤0.0050％、N≤0.005％。此文献公开的合金设计过于宽泛，且含Ni而无Cr，不但成本偏高，组织的均匀性和产品的耐蚀性也略差。以上文献在合金设计上有些采用了较多的贵重元素Nb、Ni、V、Cu等，造成成本较高，有些采用高温加热，能源消耗大，提高制造成本和对环境的压力。有些专利技术公开的内容中未能充分认识Mo、Cr复合添加在厚规格耐酸管线钢中的有益作用，添加其中1种或不添加，造成组织的均匀性和产品的耐蚀性略差，另外部分文献只提及了产品的抗HIC性能，而未考虑抗SSCC性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述问题和不足而提供一种厚规格抗酸性X60MS热轧卷板及其制造方法，合金设计简单、合理，降低生产成本，产品综合性能优异，特别是抗酸性和低温断裂韧性。本专利技术的目的是这样实现的：一种厚规格抗酸性X60MS热轧卷板，该钢板的成分按重量百分比计如下：C0.050％-0.070％、Si0.15％-0.25％、Mn1.35％-1.45％、Nb0.025％-0.045％、Ti0.008％-0.025％、Mo0.06％-0.10％、Cr0.08％-0.18％、Als0.015％-0.045％、P≤0.015％、S≤0.0015％、N≤0.006％，余量为Fe和不可避免杂质；所述钢板厚度≥13mm。该钢板的显微组织为贫珠光体组织。本专利技术X60MS管线钢的成分采用C-Mn-Nb-Mo-Cr系设计，同时采用微Ti处理，结合热机械控制轧制生产工艺获得细小的贫珠光体组织，以保证产品具优异的综合性能，其主要元素的设计理由如下：C：是钢中最经济、最基本、最有效的强化元素，但是C含量的提高对钢的延性、韧性、焊接性、抗酸性均不利，特别是C是易偏析元素，促进条带状珠光体组织的形成，对抗HIC性能尤其不利。本专利技术的碳含量为0.050％-0.070％。Si：脱氧元素，固溶于铁素体以提高钢的强度，但同时要损失塑性和韧性，本专利技术的Si含量为0.10％-0.35％。Mn：锰具有固溶强化作用，还可降低γ－α相变温度，进而细化铁素体晶粒，同时补偿因C含量降低而引起强度损失的主要强化元素。但是在中、低强度铁素体–珠光体管线钢中，Mn偏析产生的带状组织在热轧过程形成了对HIC敏感的低温转换硬组织带，促进HIC和SSCC敏感性增加。本专利技术的锰含量为1.35％-1.45％。Nb：是现代微合金化管线钢中进行控制轧制的最主要元素，NbC应变诱导析出阻碍形变奥氏体的回复、再结晶，降低相变温度，促进针状铁素体组织和M-A岛的形成。Nb可通过细晶强化、析出强化、沉淀强化、相变强化等多中强化机制提高钢的性能，但Nb为贵重元素且加入到一定量后强化效果不再明显，故本专利技术的铌含量为0本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种厚规格抗酸性X60MS热轧卷板，其特征在于，该钢板的成分按重量百分比计如下：C 0.050％‑0.070％、Si 0.15％‑0.25％、Mn1.35％‑1.45％、Nb 0.025％‑0.045％、Ti 0.008％‑0.025％、Mo0.06％‑0.10％、Cr 0.08％‑0.18％、Als 0.015％‑0.045％、P≤0.015％、S≤0.0015％、N≤0.006％，余量为Fe和不可避免杂质；所述钢板厚度≥13mm。
【技术特征摘要】
1.一种厚规格抗酸性X60MS热轧卷板，其特征在于，该钢板的成分按重量百分比计如下：C0.050％-0.070％、Si0.15％-0.25％、Mn1.35％-1.45％、Nb0.025％-0.045％、Ti0.008％-0.025％、Mo0.06％-0.10％、Cr0.08％-0.18％、Als0.015％-0.045％、P≤0.015％、S≤0.0015％、N≤0.006％，余量为Fe和不可避免杂质；所述钢板厚度≥13mm。2.根据权利要求1所述厚规格抗酸性X60MS热轧卷板，其特征在于，该钢板的显微组织为贫珠光体组织。3.一种权利要求1或2所述的厚规格抗酸性X60MS热轧卷板的制造方法，包括铁水预处理—转炉冶炼—炉外精炼—连铸—板坯加热－轧制－冷却—卷取，其特征在于：(1)铁水预处理：...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥磊，黄国建，黄明浩，张英慧，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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