本发明专利技术涉及一种适应于石油天然气管道工程Ｘ６５级直缝埋弧焊热煨弯管所需的抗拉强度≥５７０ＭＰａ和韧性－２０℃Ａ↓［ＫＶ］≥１７０Ｊ的热轧钢板及生产方法。其解决现存在的直缝埋弧焊热煨弯管特别是弯曲段强度达不到Ｘ６５级的水平及韧性波动的问题。措施：本发明专利技术钢的化学成分及重量百分比为Ｃ：０．０４～０．１０，Ｓｉ：０．１０～０．３０，Ｍｎ：１．４０～１．６０，Ｐ：≤０．０１８，Ｓ：≤０．００４，Ｔｉ：０．００５～０．０３０，Ｎｂ：０．０２０～０．０３９，Ｖ：０．０２～０．０６，Ｍｏ：０．０８０～０．１４８，Ｎｉ：０．１０～０．２５，Ａｌ：０．０２１～０．０６０，其余为Ｆｅ及不可避免的夹杂；方法：冶炼并铸坯、采用热控轧控冷：粗轧结束温度为１０２０～１１２０℃；精轧且终轧温度为７６０～８２９℃；采用层流冷却；卷取温度为５７３～６５０℃；横切且矫直机的平整量≤０．６％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微合金化钢制造领域，具体的指一种适应亍石油天然气管道工程X65级直缝 埋弧焊热煨弯管所需的具备高强度(横向Rm》570MPa)和高韧性(横向-2CTCAkv》170J)的热 轧钢板及其生产方法。
技术介绍
弯管是油气长输送管道的重要组成部分，其一方面可根据需要改变管道的方向，另一方 面起结构力学作用，可以缓冲管道所在地域的地层迁移、地震以及外界环境温度变化等附加 在直管上的拉、压应力和扭矩作用，因此，在管道敷设中需要使用大量弯管。国内外以往常采用正火钢或调质钢管制造弯管。近年来，为解决高强度正火钢或调质钢 在焊接施工中的困难，保证管线钢管与弯管以及焊接金属的性能一致，国内外丌展了用控轧 钢板热煨弯管的研究。如中国专利公开号为CN101161847的专利文献记载了一种"高韧性热煨 弯管用钢及其热轧平板的生产方法"，其涉及X70、 X80级热煨弯管，加入了O. 15% 0. 45%Mo， 成本较高，加入了O. 15% 0. 30%Cu，热加工过程中易造成Cu污染。日本专利JP20021298公 开了一种高强度弯管及其生产方法，其涉及X80 X100级热煨弯管。而控轧钢生产X65级热煨 弯管鲜有报道。抗拉强度570MPa级热煨弯管用热轧钢板使用性能要求具有良好的焊接性能，以有利于 现场焊接；良好的耐高温热加工性能和较高的淬透性，以便于加热弯曲，并确保淬火+回火后， 钢具有良好的强度与韧性匹配。而目前的将控轧钢板加热到800 1200°C，热煨制成型，然 后淬火+回火，其强度和韧性大幅降低；若采用与管线钢管相同的材质制做热煨弯管，热煨弯 管(特别是弯曲段)的强度和韧性又将达不到其性能要求
技术实现思路
为了解决直缝埋弧焊热煨弯管特别是弯曲段强度达不到X65级的水平及韧性波动问题， 本专利技术提供一种适应于石油天然气管道工程X65级直缝埋弧焊热煨弯管所需的横向抗拉强度 R, 》570Mpa、横向冲击功-20"^达170J及以上的热轧钢板及其生产方法。实现解决上述问题的技术措施一种抗拉强度570MPa级热煨弯管用钢，其化学成分及重量百分比为C: 0.04 0. 10, Si: 0. 10 0.30， Mn: 1.40 1.60， P:《0.018， S:《0.004， Ti: 0.005 0.030' Nb: 0.020 0.039' V: 0. 02 0. 06， Mo: 0. 080 0. 148， Ni: 0. 10 0. 25， Al: 0. 021 0. 060，其余为Fe及不可避免的夹杂。生产一种抗拉强度570MPa级热煨弯管用钢的方法，其步骤1) 进行铁水脱硫、转炉顶底复合吹炼、钢包炉处理、真空进行Si-Ca处理、资注成板坯；2) 采用热连轧机控轧控冷将板坯加热至1205 1280°C;3) 进行粗轧，粗轧结束温度控制在1020 1120°C;4) 进行精轧，终轧温度控制在760 829";5) 采用层流冷却，其冷却速度控制在15 3(TC/秒；6) 进行巻取，巻取温度控制在573 65(TC;7) 板巻开平横切成所需长度的钢板，横切时矫直机的平整量《0.6%。 本专利技术的抗拉强度570MPa级热煨弯管用热轧钢板中各合金成分的作用机理如下 本专利技术的碳(C)含量为0.04 0. 10%。低的碳含量可以保证钢具有高的韧性、塑性、优良的焊接性能和抗HIC及抗SSC能力。低碳还可以减少偏析。但要保证良好的耐高温热加 工性能和较高的淬透性，碳含量不能太低。本专利技术的锰(Mn)含量为1.40 1.60%。高Mn促进针状铁素体形核，高的Mn/C比可提 高屈服强度和冲击韧性，降低析出碳化物的尺寸，促进沉淀强化效应。锰还可提高钢的淬透 性，避免过热时的晶粒长大。本专利技术的铌(Nb)含量为O. 020 0.039%。微量的铌能显著细化晶粒，提高晶粒粗化温 度，另可提高钢的淬透性和回火稳定性。铌在控轧过程中，通过抑制再结晶和阻止晶粒长大， 可细化奥氏体晶粒尺寸，同时提高钢板再结晶温度，降低轧机负荷。在轧后冷却过程中，NbC 和NbN微小质点析出，可起沉淀强化的作用。铌与C、 N元素形成稳定性高且呈颗粒状均匀分布 的碳、氮化物，能有效地阻止奥氏体晶粒的长大，使材料能够在较宽的温度范围内进行热弯 曲加工，有利于弯管的成型。本专利技术的钒(V)含量为0.02 0.06%。钒在轧后冷却过程中，VC和VN微小质点析出， 可起沉淀强化的作用。钒的碳、氮化物弥散分布，能有效地阻止奥氏体晶粒的长大，有利于 弯管的成型和热处理后强韧性的提高。本专利技术的钼(Mo)含量为0.080 0. 145%。钼降低Y —a转变温度，抑制多边形铁素体 和珠光体形核，促进高密度位错亚结构的针状铁素体的形成；在钢板轧后控冷以及钢管加热 弯曲淬火过程中可避免形成马氏体，而形成微细结构的贝氏体和针状铁素体，从而保证良好 的强韧性。本专利技术的镍(Ni)含量为O. 10 0.25%，提高控轧钢的韧性，另还可补偿钢管加热弯曲 淬火过程中对钢韧性的损失。本专利技术的磷(P)含量《0.018%、硫(S)含量《0.004%。为了保证钢板的韧性，需要 钢种具有较高的纯净度和均质度。而P、 S均是影响性能的有害元素，P高易导致偏析，从而 影响钢板组织均匀性；S常以锰的硫化物形态存在，这种硫化物夹杂对钢的冲击韧性，特别 是横向韧性是十分不利的，并造成性能的各向异性和增大氢诱导裂纹敏感性。本专利技术的硅(Si)含量为O. 10 0.30%。起固溶强化和提高钢抗张强度的作用。过高会 形成珠光体，对韧性不利。本专利技术的钛(Ti)含量为0.010 0.020%。加入一定的Ti，可细化晶粒，提高钢的屈服 强度和韧性，还可以在高温下与N结合，形成TiN质点，有利于焊接时热影响区的晶粒控制，改善焊接热影响区的韧性。本专利技术的铝(A1)含量为0.021 0.060%，起到脱氧作用，减少钢中氧含量；形成A1N，细化晶粒。本专利技术的碳当量(CE=C+Mn/6+ (Cr+Mo+V) /5+ (N i +Cu) /15)为0.32 0. 40%。适当的碳当量 对热煨弯管钢至关重要，低的碳当量可以保证钢具有良好的焊接性能，有利于现场悍接，适 当增加碳当量可提高钢的淬透性，确保钢在淬火时具有较大的临界直径，在二次加热后，钢 从奥氏体状态快速冷却得到针状铁素体组织，从而保证弯管用钢的强度。试验表明，本专利技术钢的钢板横向Rt。.^510MPa, R》570MPa， -20°CAK》170J， -10。CDWTT SA》85%，可以满足石油天然气管道工程X65级直缝埋弧焊热煨弯管用高强度高韧性热轧钢 板的需求。具体实施例方式首先，采用铁水深脱硫技术，使铁水中的S《0.005X，在转炉上进行顶底复合吹炼，出 钢时进行微合金化，钢水在炉后进行钢包炉处理、真空(Si-Ca)处理，并进行相关成分微调， 然后，将钢水浇注成200 250,X950 2150mm断面的板坯，将该板坯在热连轧机上采用控 轧控冷工艺，轧制成热轧钢巻，最后板巻开平横切成所需长度的钢板。其实施例化学成分及 重量百分比、制造工艺条件、检测结果分别见下列表l、表2及表3。表1本专利技术钢化学成分及重量百分比含量列表实 施 例CMnSiTiNbVNiAlMoPS10. 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗拉强度５７０ＭＰａ级热煨弯管用钢，其化学成分及重量百分比为Ｃ：０．０４～０．１０，Ｓｉ：０．１０～０．３０，Ｍｎ：１．４０～１．６０，Ｐ：≤０．０１８，Ｓ：≤０．００４，Ｔｉ：０．００５～０．０３０，Ｎｂ：０．０２０～０．０３９，Ｖ：０．０２～０．０６，Ｍｏ：０．０８０～０．１４８，Ｎｉ：０．１０～０．２５，Ａｌ：０．０２１～０．０６０，其余为Ｆｅ及不可避免的夹杂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭斌，郑琳，徐进桥，孔君华，董中波，刘昌明，董汉雄，习天辉，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。