一种变形性能和低温韧性优异的高强度钢管，其是将成形为管状的母材钢板焊接而成的钢管，前述母材钢板以质量％计分别包含C：0.010～0.080％、Si：0.01～0.50％、Mn：1.2～2.8％、S：0.0001～0.0050％、Ti：0.003～0.030％、B：0.0003～0.005％、N：0.0010～0.008％、O：0.0001～0.0080％，并包含Cr、Cu、Ni中的1种以上，且P、Al、Mo分别限制为：P：0.050％以下、Al：0.020％以下、Mo：0.03％以下，碳当量Ceq为0.30～0.53，裂纹敏感性指数Pcm为0.10～0.20，余量由铁和不可避免的杂质组成，前述母材钢板的金相组织的多角形铁素体的面积率为27～90％，余量为由贝氏体、马氏体中的一者或两者构成的硬质相。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种变形性能和低温韧性优异的高强度钢管，其是将成形为管状的母材钢板焊接而成的钢管，前述母材钢板以质量％计分别包含C：0.010～0.080％、Si：0.01～0.50％、Mn：1.2～2.8％、S：0.0001～0.0050％、Ti：0.003～0.030％、B：0.0003～0.005％、N：0.0010～0.008％、O：0.0001～0.0080％，并包含Cr、Cu、Ni中的1种以上，且P、Al、Mo分别限制为：P：0.050％以下、Al：0.020％以下、Mo：0.03％以下，碳当量Ceq为0.30～0.53，裂纹敏感性指数Pcm为0.10～0.20，余量由铁和不可避免的杂质组成，前述母材钢板的金相组织的多角形铁素体的面积率为27～90％，余量为由贝氏体、马氏体中的一者或两者构成的硬质相。【专利说明】
本专利技术尤其涉及对于原油和天然气运输用的总管(line pipe)而言适合的。本申请基于2011年12月28日在日本申请的日本特愿2011-287752号和日本特愿2011-287699号要求优先权，将其内容援引至此。
技术介绍
近年来，作为原油、天然气的长距离运输手段，总管的重要性进一步提高。其中，为了提高原油和天然气的运输效率，研究了总管用钢管的内压的高压化。与此相伴，要求总管用钢管的高强度化。进而，对高强度总管用钢管还要求焊接影响部(HAZ)韧性、母材韧性(arrestability resistance)、变形性能等。因此,提出了以贝氏体、马氏体作为主体并生成了微细的铁素体的钢板和钢管(例如专利文献I~3)。但是，这些是美国石油协会(API)标准XlOO (拉伸强度为760MPa以上)的高强度钢板和钢管。另一方面，还要求作为干线管线的原材料而实际使用的、API标准X70(拉伸强度为570MPa以上)、API标准X80 (拉伸强度为625MPa以上)的高强度钢管的高性能化。相对于此，提出了如下方法:对具有使贝氏体中生成微细的铁素体的母材的钢管的HAZ进行加热处理，从而提高变形 性能和低温韧性的方法(例如专利文献4)。另外，提出了如下方法:使具有难以发生铁素体相变且HAZ处的低温韧性良好的成分的钢板的母材生成20~90%的多角形铁素体，从而提高成为母材的钢板的低温韧性的方法(例如专利文献5)。像这样，提出了如下方法:以兼顾了强度和韧性的将贝氏体、马氏体作为主体的钢板和钢管为基础，进而使其生成铁素体，从而提高母材韧性、变形性能等特性的方法。但是，最近，为了使提高运输效率、深海开发成为可能，要求API标准X70(以下称为X70)以上、进而API标准X80(以下称为X80)以上的高强度总管用钢管的厚壁化。因此，对厚壁的高强度总管用钢管的低温韧性、变形性能的要求逐渐变高。另外，预想今后的原油和天然气的挖掘区域会涉及到北极圈等极冷地区，预想会要求高强度厚壁总管用钢管保证_40°C以下、进而_60°C以下的低温韧性。尤其是制造钢管时，将厚钢板利用U0、JC0、弯辊(bend roll)中的任意工序成形为管状后，将端部彼此对准，通过电弧焊接进行焊缝部的焊接，但板厚变厚时，由焊接带来的线能量(heat input)变为大的线能量，焊接热影响部(Heat Affected Zone,称为HAZ。)的粒径发生粗大化，因此低温韧性的降低成为重要的问题。相对于此，关于使高强度厚壁总管用钢管的HAZ的低温韧性提高的技术，提出了使C量为极低量且以贝氏体作为基本组织的方法(例如专利文献6~7)。另外，提出了利用晶粒内相变而使HAZ的组织微细化的方法(例如专利文献8~10)。进而，还提出了如下方法:以规定了晶体取向(crystal orientation)关系的贝氏体组织作为主体,通过合金元素的恰当化来控制对韧性有害的马氏体和奥氏体的混合组织(Martensite-Austeniteconstituent (以下称为“Μ-A”))的方法(例如专利文献11);提高淬火性，即使在厚壁钢板中也以贝氏体作为主体且利用晶粒内贝氏体使HAZ微细化的方法(例如专利文献12~13)。以上的方法对于提高HAZ的低温韧性而言是极其有效的。但是，最近，对高强度总管用钢管的进一步厚壁化、低温韧性的要求逐渐变高，要求20mm以上的厚壁且-60°C以下这样的极厚、极低温下的HAZ韧性。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2003-293078号公报专利文献2:日本特开2003-306749号公报专利文献3:日本特开2005-146407号公报专利文献4:日本特开2004-131799号公报专利文献5:日本特开2009-270197号公报专利文献6:日本特许第3602471号公报专利文献7:日本特开2000-345239号公报专利文献8:日本特开平08-325635号公报专利文献9:日本特开2001-355039号公报专利文献10:日本特开2003-138340号公报专利文献11:日本特开2007-239049号公报专利文献12:日本特开2008-163456号公报专利文献13:日本特开2009-149917号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题为了提高变形性能，成为母材的钢板和钢管中的、软质的铁素体与硬质的贝氏体、马氏体的复合组织化是有效的。另外，为了提高母材韧性，制成由生成有微细的铁素体的铁素体+贝氏体构成的微细金相组织是有效的。另一方面，为了提高HAZ韧性，通过控制碳当量Ceq和裂纹敏感性指数Pcm，进而添加B和Mo等，从而提高淬火性，抑制由晶界生成的粗大的铁素体的生成，并且制成以利用了Ti氧化物的晶粒内相变组织作为主体的微细金相组织是有效的。因此，从铁素体的生成容易度的观点出发，对于HAZ韧性和母材韧性这两者而言最适合的化学成分组成是相反的。作为解决其的方法，提出了如下方法:即使对于复合添加有B和Mo的淬火性高的钢而言，也在热轧工序中进行低温轧制从而使其生成铁素体的方法。但是，添加Mo会增加合金的成本，进行低温轧制所要附加的生产设备大，因此生产率也降低。因此，为了确保低温韧性和变形性能这两者，需要高的合金成本、生产成本，廉价地大量生产满足这些的高品质的高强度钢板、钢管是极其困难的。另外，为了提高原油和天然气等的基于总管的运输效率，如上所示，高强度总管用钢管的高强度且厚壁化是有效的。但是，为了实现钢管的内压的高压化，这样地将钢管的管厚制成厚壁时，保障低温下的HAZ韧性变得困难。尤其是，对于20mm以上的厚壁材料而言，进行电弧焊接时的线能量成为大的线能量，HAZ的粒径会粗大化、M-A量也增大，因此保障-40°C、进而_60°C这样的极低温下的韧性是极其困难的。并且，在上述的现有方法中，确保20mm以上的厚壁且_60°C以下这样的极厚且极低温下的HAZ韧性是不充分的。本专利技术鉴于这样的实际情况，控制碳当量Ceq和裂纹敏感性指数Pcm，进而添加B来抑制HAZ处的铁素体生成，从而提高淬火性。另外，另一方面，本专利技术中，无需对成为母材的高强度钢板进行低温轧制，通过控制热轧后的冷却条件，从而生成变形性能、低温韧性得以提高的多角形铁素体。本专利技术的课题在于，尤其是降低高强度钢板的合金成本和制造成本，提供变形性能和低温韧性优异的高强本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种变形性能和低温韧性优异的高强度钢管，其是将成形为管状的母材钢板焊接而成的钢管，所述母材钢板以质量％计分别包含：C：0.010～0.080％、Si：0.01～0.50％、Mn：1.2～2.8％、S：0.0001～0.0050％、Ti：0.003～0.030％、B：0.0003～0.005％、N：0.0010～0.008％、O：0.0001～0.0080％，并包含Cr、Cu、Ni中的1种以上，且P、Al、Mo分别限制为：P：0.050％以下、Al：0.020％以下、Mo：0.03％以下，通过下述(式1)求出的Ceq为0.30～0.53，通过下述(式2)求出的Pcm为0.10～0.20，余量由铁和不可避免的杂质组成，所述母材钢板的金相组织的多角形铁素体的面积率为27～90％，余量包含由贝氏体、马氏体中的一者或两者构成的硬质相，Ceq＝C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo)/5···(式1)Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+5B···(式2)所述(式1)、(式2)中的C、Si、Mn、Ni、Cu、Cr、Mo、B为各元素的含量[质量％]；关于Ni、Cu、Cr、Mo，在含量为0％时，以0进行计算。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：藤城泰志，坂本真也，原卓也，寺田好男，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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