X80M深海抗应变管线钢及轧制工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种X80M深海抗应变管线钢，涉及钢铁轧制领域，其化学成分及质量百分比如下：C:0.030%～0.050%，Si:0.10%～0.35%，Mn:1.30%～1.60%，P≤0.010%，S≤0.0020%，Nb:0.030%～0.070%，Ti:0.006%～0.020%，Ni:0.65%～0.85%，Cr≤0.02%，Mo:0.31%～0.36%，Cu≤0.02%，V≤0.02%，Al:0.015%～0.050%，Ca:0.0005%～0.030%，Ceq≤0.45，Pcm≤0.19，余量为Fe和杂质，满足深海抗震区域服役性能。

【技术实现步骤摘要】
X80M深海抗应变管线钢及轧制工艺
本专利技术涉及钢铁冶炼
，特别是涉及X80M深海抗应变管线钢及轧制工艺。
技术介绍
随着世界经济的飞速发展，石油天然气的需求日益增加，海洋海底蕴藏着大量的石油资源，石油开发后通过管道运输经济安全。随着我国经济的不断发展，钢铁冶炼技术不断提升，管线产品已经成功开发了1500米深海、极低冻土区域、抗重酸性条件等服役条件，经实践验证，服役的钢板性能稳定，因此，根据国家能源发展需求，开发深海抗震区域的管道运输成为下一个开发热点。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种X80M深海抗应变管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C:0.030％～0.050％，Si:0.10％～0.35％，Mn:1.30％～1.60％，P≤0.010％，S≤0.0020％，Nb:0.030％～0.070％，Ti:0.006％～0.020％，Ni:0.65％～0.85％，Cr≤0.02％，Mo:0.31％～0.36％，Cu≤0.02％，V≤0.02％，Al:0.015％～0.050％，Ca:0.0005％～0.030％，Ceq≤0.45，Pcm≤0.19，余量为Fe和杂质。技术效果：本专利技术对管线钢深海及抗震服役环境进行了深入分析，采用超低碳、高镍设计方案，提高了钢板的深海低温韧性性能，通过铌、钛设计达到细化晶粒度的目的，加入钼用来提高钢板厚度方向的组织均匀性及钢板强度。本专利技术进一步限定的技术方案是：进一步的，壁厚为20mm～40mm。前所述的X80M深海抗应变管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.033％，Si：0.16％，Mn：1.36％，P：0.008％，S：0.0016％，Nb：0.059％，Ti：0.013％，Ni：0.83％，Cr：0.002％，Mo：0.33％，Cu：0.02％，V：0.002％，Alt：0.036％，Ca：0.0018％，Ceq：0.38，Pcm：0.15，余量为Fe和杂质。前所述的X80M深海抗应变管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.049％，Si：0.31％，Mn：1.58％，P：0.009％，S：0.0015％，Nb：0.062％，Ti：0.017％，Ni：0.68％，Cr：0.02％，Mo：0.35％，Cu：0.02％，V：0.02％，Alt：0.033％，Ca：0.0020％，Ceq：0.40，Pcm：0.17，余量为Fe和杂质。本专利技术的另一目的在于提供一种X80M深海抗应变管线钢轧制工艺，包括以下步骤：S1、坯料入炉前对坯料表面质量进行表检，表检合格且表面温度在300度以下方可入炉；S2、采用步进式加热炉对坯料加热，总加热时间为10min/cm～13min/cm(cm代表坯料厚度)，均热时间要求40min以上，目标出钢温度为1150℃～1160℃；S3、轧制过程采用二阶段轧制工艺，初轧开轧温度为1030℃～1080℃，初轧终了温度为950℃～1020℃，二阶段开轧温度为730℃～760℃，终轧温度为730℃～750℃；S4、采用超快冷技术对轧制后的钢板进行冷却，入水温度为695℃～705℃，钢板返红温度200℃～230℃；S5、钢板达到冷床冷却至200℃以下后进行温矫，然后进行剪切、标志、探伤、表检后入库。前所述的X80M深海抗应变管线钢轧制工艺，步骤S3，初轧平均压下量27mm以上，初轧最后三道次压下率大于20％，末道次压下率大于22％，精轧过程中有两道次轧制力大于9000kN。前所述的X80M深海抗应变管线钢轧制工艺，步骤S4，冷却集管流量1～14组由前到后开水，辊速设定0.9m/s～1.3m/s，加速度0.006m/s2～0.012m/s2。前所述的X80M深海抗应变管线钢轧制工艺，步骤S5，剪切头尾1000mm以上，两边80mm以上，表检无划伤、凹坑、压痕。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术中壁厚设计充分考虑了深海管线环境恶劣，受海水压力、洋流、地震等自然灾害影响；(2)本专利技术中轧制工艺采用低温奥氏体化，有效细化组织晶粒度，通过TMCP轧制工艺、轧后快冷技术得到均匀细小准多边形铁素为主(含量60～70％)、少量贝氏体、马奥岛的混合组织，这种组织具有良好的塑性，能有效抵制火山喷发、地震、海啸等带来的地质灾害，同时这种组织横纵向韧性良好，满足深海服役的要求；(3)本专利技术中轧制工艺步骤S2确保了铸坯心部充分奥氏体化；(4)本专利技术中轧制工艺步骤S3中压下量、压下率和轧制力大小确保了钢板心部有充分的变形量，达到细化组织晶粒度的目的；(5)本专利技术采用合适的成分设计，通过适合材质要求的超低温加热工艺、TMCP轧制工艺、轧后快冷技术，得到了以均匀细小的准多边形铁素体为主(含量60～70％)、少量贝氏体、马奥岛的混合组织，这种组织晶粒间结合紧密，强度、韧性优异，具有深海抗震区域服役性能，满足了客户在深海2000米以内的管道输送要求。附图说明图1为实施例1得到的钢板在金相显微镜下典型的组织形貌图；图2为实施例1钢板检查拉伸性能时的拉伸曲线的取值形貌图；图3为实施例2得到的钢板在金相显微镜下典型的组织形貌图；图4为实施例2钢板检查拉伸性能时的拉伸曲线的取值形貌图。具体实施方式实施例1本实施例提供的一种X80M深海抗应变管线钢，钢板的厚度为20mm～40mm，其化学成分及质量百分比如下：C：0.033％，Si：0.16％，Mn：1.36％，P：0.008％，S：0.0016％，Nb：0.059％，Ti：0.013％，Ni：0.83％，Cr：0.002％，Mo：0.33％，Cu：0.02％，V：0.002％，Alt：0.036％，Ca：0.0018％，Ceq：0.38，Pcm：0.15，余量为Fe和杂质。上述X80M深海抗应变管线钢轧制工艺，包括以下步骤：S1、坯料规格为260mm×2570mm，入炉前对坯料表面质量进行表检，表检合格且表面温度为230度，坯料通过轨道传送至加热炉加热；S2、采用步进式加热炉对坯料加热，总加热时间为268min，均热时间要求45min以上，出钢温度为1153℃；S3、轧制过程采用二阶段轧制工艺，初轧开轧温度为1053℃，初轧终了温度为985℃，二阶段开轧温度为751℃，终轧温度为740℃，初轧平均压下量28mm，初轧最后三道次压下率21％、22％、23％，精轧过程中第二道次轧制力9300kN，第三道次轧制力9100kN；S4、采用超快冷技术对轧制后的钢板进行冷却，冷却集管流量1～14组由前到后开水，辊速1.10m/s，加速度0.008m/s2，入水温度为698℃，钢板返红温度208℃；S5、钢板达到冷床冷却至180℃进行温矫，然后进行剪切、标志、探伤、表检后入库，剪切头尾1000mm以上，两边80mm以上，表检无划伤、凹坑、压痕。实施例2本实施例提供的一种X80M深海抗应变管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.049％，Si：0.31％，Mn：1.58％，P：0.009％，S：0.0015％，Nb：0.062％，Ti：0.017％，Ni：0.68％，Cr：0.02％，Mo：0.35％，Cu：0.02％，V：0.02％，Alt：0.033％，Ca：0.0020％，Ceq：0.40，Pcm：0.17，余量为F本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种X80M深海抗应变管线钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C:0.030%～0.050%，Si:0.10%～0.35%，Mn:1.30%～1.60%，P≤0.010%，S≤0.0020%，Nb:0.030%～0.070%，Ti:0.006%～0.020%，Ni:0.65%～0.85%，Cr≤0.02%，Mo:0.31%～0.36%，Cu≤0.02%，V≤0.02%，Al:0.015%～0.050%，Ca:0.0005%～0.030%，Ceq≤0.45，Pcm≤0.19，余量为Fe和杂质。

【技术特征摘要】
1.一种X80M深海抗应变管线钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C:0.030%～0.050%，Si:0.10%～0.35%，Mn:1.30%～1.60%，P≤0.010%，S≤0.0020%，Nb:0.030%～0.070%，Ti:0.006%～0.020%，Ni:0.65%～0.85%，Cr≤0.02%，Mo:0.31%～0.36%，Cu≤0.02%，V≤0.02%，Al:0.015%～0.050%，Ca:0.0005%～0.030%，Ceq≤0.45，Pcm≤0.19，余量为Fe和杂质。2.根据权利要求1所述的X80M深海抗应变管线钢，其特征在于，壁厚为20mm～40mm。3.根据权利要求1所述的X80M深海抗应变管线钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.033%，Si：0.16%，Mn：1.36%，P：0.008%，S：0.0016%，Nb：0.059%，Ti：0.013%，Ni：0.83%，Cr：0.002%，Mo：0.33%，Cu：0.02%，V：0.002%，Alt：0.036%，Ca：0.0018%，Ceq：0.38，Pcm：0.15，余量为Fe和杂质。4.根据权利要求1所述的X80M深海抗应变管线钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.049%，Si：0.31%，Mn：1.58%，P：0.009%，S：0.0015%，Nb：0.062%，Ti：0.017%，Ni：0.68%，Cr：0.02%，Mo：0.35%，Cu：0.02%，V：0.02%，Alt：0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟冬雨，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32