一种无钼低温断裂韧性优良的管线卷板及其生产方法技术

本发明专利技术公开一种无钼低温断裂韧性优良的管线卷板及其生产方法，化学成分重量百分数为：C0.02%-0.08%；Si0.10%-0.50%；Mn1.50%-1.75%；P≤0.020%；S≤0.005%；Nb0.03%-0.08%；V0.010%-0.050%；Ti0.005%-0.050%；Cr0.10%-0.50%；Als0.010%-0.050%；N≤0.0080%，余量为Fe和不可避免的夹杂。生产方法，包括铁水预处理-转炉冶炼-炉外精炼-连铸-铸坯加热-控制轧制-控制冷却-卷取。

【技术实现步骤摘要】
一种无钼低温断裂韧性优良的管线卷板及其生产方法
本专利技术属于高强度低合金钢领域，具体的说是涉及一种无钼、具有良好的低温断裂韧性L485MB热轧卷板及其生产方法。
技术介绍
天然气作为一种高燃烧值和相对清洁环保的气体燃料，是国民经济的重要能源支柱之一。近年来，随着天然气的开发、开采向沙漠、极地和海洋等偏远地区延伸，长输管道不仅要经过冻土带、滑坡带、地震带等地质和气候条件十分复杂的地区，对管线钢的可靠性和经济性要求极高。LNG（液化天然气）已成为我国进口天然气的一种主要方式，国内LNG（液化天然气）接收站建设工作正在稳步推进，为保证长距离安全地进行燃气的高压输送，管线需要具备良好的止裂性能，这些为我们开发低温韧性用管线钢提供了契机。同时，因钢铁行业原材料如铁矿石、煤炭价格不断上涨，钢铁行业生产成本不断增加，在这种形势下，开发低合金、高强度、高韧性高钢级管线钢就成为降低生产成本的主要手段，这样也可以为企业创造更多的经济效益。目前为止，查阅国内关于X70/L485MB管线钢方面的专利文献，检索到相关度较大的专利列举如下：1）授权号为CN1746326，名称为“具有高止裂韧性的针状铁素体型X70管线钢及其制造方法”的中国专利，其化学成分为C0.020-0.060%、Si0.100-0.500%、Mn1.45-1.75%、P0.004-0.012%、S≤0.002%、Nb0.050-0.080%、Ti0.005-0.025%、V0.010-0.060%、Mo0.10-0.30%、Cu≤0.30%、Ni≤0.30%、Ca0.0015-0.0040%、N≤0.0080%、Altotal0.015-0.045%，这种成分设计不仅增加了生产成本，而且还仅能够满足-15℃DWTT断裂韧性要求；2）公开号为CN1927486A，名称为“低压缩比高级别管线钢生产工艺”的中国专利所述实施例中，X70管线钢成分为C0.03-0.06%、Si0.15-0.3%、Mn1.55-1.60%、P＜0.01%、S＜0.002%、Nb0.03-0.05%、Ti0.015-0.025%、Mo0.15-0.25%，仅能够满足-15℃DWTTSA≥90%；3）公开号为CN101684539A，名称为“一种厚规格高韧性X70针状铁素体管线钢及制造方法”的中国专利，其化学成分为C0.03-0.06%、Si0.15-0.25%、Mn1.55-1.75%、P0.012-0.020%、S≤0.003%、Cu0.20-0.35%、Cr0.20-0.35%、Nb0.06-0.08%、Ti0.01-0.02%、Als≤0.050%、Mo0.20-0.30%，仅满足-15℃DWTTSA≥90%；4）公开号为CN101519752A，名称为“低碳高铌铬系高强度高韧性管线钢卷及其制造方法”的中国专利，该专利中所述的X70管线钢化学成分C0.01-0.06%、Si0.10-0.40%、Mn1.00-1.80%、P≤0.018%、S≤0.004%、Ti0.005-0.030%、Nb0.08-0.18%、Cu≤0.30、Mo0.08-0.20%、Cr0.10-0.35%、Al0.01-0.06%、N0.002-0.008%，Mo和Cu合金的加入不仅增加了设计成本，而且，其仅能满足-10℃DWTTSA≥90%；5）申请号为CN201110147542.8，名称为“一种低成本X70管线钢板及其制备方法”的中国专利，化学成分C0.061-0.095%、Si0.10-0.45%、Mn1.45-1.85%、P≤0.014%、S≤0.004%、Alt0.01-0.06%、Nb0.02-0.039%、Ti0.01-0.02%、N≤0.008%，尽管其采用无钼成分设计，仍仅满足-15℃DWTTSA≥90%；6）申请号为CN201110369856.2，名称为“一种含Cr的管线钢X70热轧平板及生产方法”的中国专利中，化学成分C0.030-0.080%、Si0.10-0.40%、Mn1.55-2.00%、P≤0.015%、S≤0.0050%、Nb0.035-0.060%、Ti0.008-0.025%、Alt0.020-0.060%、N≤0.008%，尽管其采用无钼成分设计，但其也仅满足-15℃DWTT断裂韧性指标要求；7）申请号为CN200910011961.1，名称为“一种高强度经济型X70管线钢热轧平板及其生产方法”的中国专利，化学成分C0.02-0.08%、Si0.10-0.35%、Mn1.40-1.70%、P≤0.020%、S≤0.005%、Nb0.04-0.07%、Ti0.008-0.030%、Als0.020-0.045%，尽管其采用无钼经济型成分设计，同时添加Ni、Cr、Cu的一种或一种以上元素，其中Ni≤0.30、Cr≤0.20、Cu≤0.20，仅可以满足-15℃DWTT断裂韧性指标要求；8）专利公开号为JP2003064418（A）、KR20030053767（A）、UA12217（U）和CA2775043（A1）的国外专利中，均含有Mo、Ni、Cu中的一种或一种以上合金成分，仅满足-15℃DWTTSA≥85%。综上所述专利描述的X70/L485MB管线钢仅满足-15℃及以上DWTT断裂韧性指标要求，均不具备-20℃DWTT断裂韧性止裂能力，因此，开发-20℃及以下低温韧性优良的管线钢具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述问题，提供一种无钼低温断裂韧性优良的管线卷板，其特点在于合金含量低，-20℃DWTT低温韧性优良，且其-25℃DWTTSA≥90%。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现。一种无钼低温断裂韧性优良的管线卷板及其生产方法成分设计合金含量低，化学成分重量百分数为：C0.02-0.08%；Si0.10-0.50%；Mn1.50-1.75%；P≤0.020%；S≤0.005%；Nb0.03-0.08%；V0.010-0.050%；Ti0.005-0.050%；Cr0.10-0.50%；Als0.010-0.050%；N≤0.0080%，余量为Fe和不可避免的夹杂。其中主要元素含量配比设计原理如下：本专利技术的C含量为0.02-0.08%，碳是钢中最基本的经济的强化元素，通过固溶强化和析出强化对提高管线钢强度有明显作用，但是碳含量的提高会恶化其韧性和焊接性；降低碳含量，不仅可防止碳化铌的生成，板坯加热时有更多铌含量溶解到奥氏体中，同时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。本专利技术的Si含量为0.10-0.50%，起固溶强化和提高钢抗张强度的作用。本专利技术的Mn含量为1.50-1.75%。锰是管线钢中补偿因碳含量降低而引起的强度损失。高Mn可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，促进沉淀强化效果。本专利技术的Nb含量为0.03-0.08%。铌可提高奥氏体再结晶温度，实现高温轧制，这样可以减少轧机负荷和提高生产效率。这样可以通过延迟奥氏体向铁素体转变，提高贝氏体的体积分数和铁素体中NbC析出来获得附加的强化效果，最终获得高强度、高韧性配合的机械性能。本专利技术中的V含量为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无钼低温断裂韧性优良的管线卷板，其特征在于：化学成分重量百分数为：C0.02%‑0.08%；Si0.10%‑0.50%；Mn1.50%‑1.75%；P≤0.020%；S≤0.005%；Nb0.03%‑0.08%；V0.010%‑0.050%；Ti0.005%‑0.050%；Cr0.10%‑0.50%；Als0.010%‑0.050%；N≤0.0080%，余量为Fe和不可避免的夹杂。

【技术特征摘要】
1.一种无钼低温断裂韧性优良的管线卷板生产方法，其特征在于：化学成分重量百分数为：C0.02％-0.08％；Si0.28％-0.50％；Mn1.50％-1.75％；P≤0.020％；S≤0.005％；Nb0.03％-0.059％；V0.010％-0.050％；Ti0.022％-0.050％；Cr0.10％-0.50％；Als0.010％-0.050％；N≤0.0080％，余量为Fe和不可避免的夹杂；包括铁水预处理-转炉冶炼-炉外精炼-连铸-铸坯加热-控制轧制-控制冷却-卷取，炉外精炼包括RH+LF，RH处理保证[H]≤10ppm；LF处理期间，进...

【专利技术属性】
技术研发人员：张英慧，黄国建，安晓光，黄明浩，孔祥磊，
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