本发明专利技术提供一种适合制作天然气、原油等的输送用管线钢管的、特别具有API X60～X80级的高强度(屈服强度YS：415MPa以上、拉伸强度TS：520MPa以上)且母材部的DWTT性能(脆性断裂传播停止性能)优异的厚壁高强度管线钢管用热轧钢板。提供使用该热轧钢板的厚壁高强度管线钢管用焊接钢管及其制造方法。该厚壁高强度管线钢管用热轧钢板具有如下的成分组成和微观组织，所述成分组成以质量％计，含有C：0.02～0.20％、Mn：0.80～2.10％、Si：0.01～0.50％、P：0.034％以下、S：0.0050％以下、Nb：0.01～0.15％、Ti：0.001～0.030％、Al：0.001～0.080％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，所述微观组织中，以连续冷却相变组织(Zw)为主相、以板宽方向为法线方向的面的{001}α晶粒的面积分率为10％以下，且连接尺寸以面积平均粒径计为10μm以下，拉伸强度为520MPa以上，落锤试验(DWTT)中的延性断裂率达85％的温度为‑25℃以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】厚壁高强度管线钢管用热轧钢板、和厚壁高强度管线钢管用焊接钢管及其制造方法
本专利技术涉及厚壁高强度管线钢管用热轧钢板、和厚壁高强度管线钢管用焊接钢管及其制造方法。本专利技术的热轧钢板包括钢板和钢带(卷材)。
技术介绍
近年来，超过1500英尺(约472m)的深海油田、气田的开发活跃，期待一种能够在深海中使用的厚壁高强度的管线钢管。为了将万一发生脆性裂纹时的污染限制到最小限度，进一步对在深海中使用的厚壁高强度管线钢管要求优异的脆性断裂停止能力。该脆性断裂停止能力可简易地通过落锤试验(DWTT：DropWeightTearTest，落锤撕裂试验)进行评价。落锤试验是与夏比试验不同的试验，对延性裂纹的产生和传播进行评价。应予说明，以往，在深海中使用的管线钢管一直使用无缝钢管，但从降低铺设成本的观点考虑，将与无缝钢管相比能够便宜地制造的热轧钢板(特别是热轧卷)作为坯材的焊接钢管的需求不断增长。作为提高用于管线钢管的厚钢板、热轧钢板的DWTT性能的技术，例如，在专利文献1中记载了如下技术：对厚钢板，通过将含有C：小于0.03mass％、Si：小于0.6mass％、Mn：0.8～3.0mass％、Nb：0.002～0.2mass％的钢坯在(贝氏体相变开始温度(Bs点)+200℃)～贝氏体相变开始温度的温度区域进行累积压下率50％以上的轧制，从而使DWTT85％延性温度为-45℃以下。在专利文献2中，对厚钢板，通过对以质量％计含有C：0.01～0.5％、Si：0.01～3％、Mn：0.1～5％、P：0.03％以下、S：0.03％以下的钢坯以1100～1150℃进行再加热，适当管理再结晶区域轧制的各道次的压下比和未再结晶区域的累积压下率，从而得到以轧制方向为轴从板厚截面旋转了20～50°的截面中的{100}面的聚集度的最大值为3以下的延性断裂性能优异的高强度钢板。在专利文献3中，对热轧钢板，通过以质量％计含有C＝0.01～0.1％、Si＝0.05～0.5％、Mn＝1～2％、P≤0.03％、S≤0.005％、O≤0.003％、Al＝0.005～0.05％、N＝0.0015～0.006％、Nb＝0.005～0.08％、Ti＝0.005～0.02％，且N－14/48×Ti＞0％、Nb－93/14×(N－14/48×Ti)>0.005％、含有Mo＝0.01％以上且小于0.1％、Cr＝0.01～0.3％，Cu＝0.01～0.3％，使未再结晶温度区域的合计压下率为65～80％，从而得到制管后的钢管圆周方向的截面的微观组织单元的延伸率为2以下的低温韧性优异的高强度热轧钢板。在专利文献4中记载了如下技术：对热轧钢板，通过使钢板在再结晶温度区域的各轧制道次间滞留规定时间，并在热轧后进行2段冷却，从而使板厚中心部的钢组织成为有效晶体粒径为2～10μm，贝氏体和针状铁素体的面积率的合计为60～99％，并且使将任意2个部位的贝氏体和针状铁素体的面积率的合计分别设为A和B时的A－B的绝对值为0～30％。由此，能够得到提高了低温韧性的管线钢管用热轧卷(hotcoil)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-36040号公报专利文献2：国际公开WO2006/106591号公报专利文献3：日本特开2008-248384公报专利文献4：国际公开WO2013/047702号公报
技术实现思路
然而，在专利文献1和专利文献2所记载的技术中，需要将轧制温度控制为Bs点～Bs点+200℃这样较低的温度，或者将各道次的轧制压下率控制在6～13％的区间，难以应用在设备布置上的限制较多的热轧钢板(热轧卷)生产线中。在专利文献3和专利文献4所记载的技术中，无法充分满足所需的DWTT性能。特别是在专利文献3所记载的技术中，虽然对板厚17.2mm的热轧钢板在-20℃下得到了72％～100％的延性断裂，但关于特别难以确保DWTT性能的厚壁材、例如超过20mm的DWTT性能没有记载。专利文献4的技术需要在粗轧工序中以至少1次以上的频率待机100秒以上，制造效率低。此外，关于轧制的终轧温度的研究不充分，不一定得到良好的DWTT性能。本专利技术解决上述现有技术的课题。目的在于提供一种适合制作天然气、原油等的输送用管线钢管的特别具有APIX60～X80级的高强度(屈服强度YS：415MPa以上，拉伸强度TS：520MPa以上)的、母材部的DWTT性能(脆性断裂传播停止性能)优异的厚壁高强度管线钢管用热轧钢板。另外，目的在于提供使用该热轧钢板的厚壁高强度管线钢管用焊接钢管及其制造方法。DWTT性能是相对于产品板厚的总厚度所实施的韧性评价试验，一般来说，即便是由相同的成分组成·制造方法而得到的热轧钢板，如果产品板厚较厚也难以得到与较薄时等同的DWTT性能。本专利技术人等对用于使板厚20mm以上的厚壁高强度热轧钢板(热轧卷)的DWTT性能提高的微观组织进行了深入研究。脆性裂纹将以板宽方向为法线方向的面作为断面沿热轧钢板的长边方向传播。已知通过分别对存在于该面的BCC铁的解理面{001}的面积分率和晶粒连接尺寸进行适当控制，能够使DWTT的延性断裂率达85％的温度为-25℃以下。此外，已知即便将具有这样的特性的热轧钢板成型为管状后，也能够满足DWTT的延性断裂率达85％的温度为-20℃以下。另外，关于上述{001}的面积分率和晶粒连接尺寸，详细机理目前尚不明确，但还发现精轧前的滞留时间和精轧的压下率会造成影响。本专利技术是基于上述见解，对用于得到强度所需的成分组成等进行进一步研究而完成的。即，本专利技术的要旨如下。[1]一种厚壁高强度管线钢管用热轧钢板，具有如下成分组成和微观组织，所述成分组成以质量％计含有C：0.02～0.20％、Mn：0.80～2.10％、Si：0.01～0.50％、P：0.034％以下、S：0.0050％以下、Nb：0.01～0.15％、Ti：0.001～0.030％、Al：0.001～0.080％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，所述微观组织中，以连续冷却相变组织(Zw)为主相、以板宽方向为法线方向的面的{001}α晶粒的面积分率为10％以下，且连接尺寸以面积平均粒径计为10μm以下，拉伸强度为520MPa以上，落锤试验(DWTT)中的延性断裂率达85％的温度为-25℃以下。[2]根据[1]所述的厚壁高强度管线钢管用热轧钢板，其中，成分组成为以质量％计进一步含有选自Cu：0.5％以下、Ni：0.5％以下、Cr：0.5％以下、Mo：0.5％以下、V：0.10％以下中的1种或2种以上。[3]根据[1]或[2]所述的厚壁高强度管线钢管用热轧钢板，其中，成分组成为以质量％计进一步含有B：0.0001～0.0020％。[4]根据[1]～[3]中任一项所述的厚壁高强度管线钢管用热轧钢板，其中，成分组成为以质量％计进一步含有Ca：0.0005～0.0050％。[5]一种厚壁高强度管线钢管用焊接钢管的制造方法，包含将[1]～[4]中任一项所述的厚壁高强度管线钢管用热轧钢板成型为管状的工序、和焊接对接部的工序。[6]根据[5]所述的厚壁高强度管线钢管用焊接钢管的制造方法，其中，上述管状的成型利用辊轧成型而成型为管状，上述对接部的焊接为高频电阻焊接。[7]一种厚壁高强度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种厚壁高强度管线钢管用热轧钢板，具有如下成分组成和微观组织，所述成分组成以质量％计含有C：0.02～0.20％、Mn：0.80～2.10％、Si：0.01～0.50％、P：0.034％以下、S：0.0050％以下、Nb：0.01～0.15％、Ti：0.001～0.030％、Al：0.001～0.080％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，所述微观组织中，以连续冷却相变组织Zw为主相、以板宽方向为法线方向的面的{001}α晶粒的面积分率为10％以下，且连接尺寸以面积平均粒径计为10μm以下，拉伸强度为520MPa以上，落锤试验DWTT中的延性断裂率达85％的温度为‑25℃以下。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.22 JP 2016-1235641.一种厚壁高强度管线钢管用热轧钢板，具有如下成分组成和微观组织，所述成分组成以质量％计含有C：0.02～0.20％、Mn：0.80～2.10％、Si：0.01～0.50％、P：0.034％以下、S：0.0050％以下、Nb：0.01～0.15％、Ti：0.001～0.030％、Al：0.001～0.080％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，所述微观组织中，以连续冷却相变组织Zw为主相、以板宽方向为法线方向的面的{001}α晶粒的面积分率为10％以下，且连接尺寸以面积平均粒径计为10μm以下，拉伸强度为520MPa以上，落锤试验DWTT中的延性断裂率达85％的温度为-25℃以下。2.根据权利要求1所述的厚壁高强度管线钢管用热轧钢板，其中，成分组成为以质量％计进一步含有选自Cu：0.5％以下、Ni：...
【专利技术属性】
技术研发人员：后藤聪太，中田博士，嶋村纯二，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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