高强度管线钢管用热轧钢板制造技术

本发明专利技术提供一种抗HIC性优异的高强度管线钢管用电缝钢管。一种高强度管线钢管用热轧钢板，其特征在于，成分组成以质量％计，含有C：0.02～0.06％、Si：0.05～0.25％、Mn：0.60～1.10％、P：0.008％以下、S：0.0010％以下、Nb：0.010～0.060％、Ti：0.001～0.020％、Mo：0.05％以下、Cr：0.05～0.50％、Al：0.01～0.08％、Ca：0.0005～0.0050％、O：0.005％以下，进一步含有选自Cu：0.50％以下、Ni：0.50％以下、V：0.10％以下中的1种以上，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，满足下述式(1)，金属组织为贝氏体铁素体，中心偏析部的硬度与非偏析部的硬度之比小于1.20。SP≤1.90……(1)其中，SP由SP＝Mn+Mo+11.3×C+0.29×(Cu+Ni)+0.60×Cr+0.88×V求出，式中的元素符号表示各元素的质量％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热轧钢板及其制造方法，所述热轧钢板具有抗氢致开裂性（hydrogen induced cracking resistance)(以下称为抗 HIC 性），并具有 API (American Petroleum Institute)标准X52以上的强度，适合作为用于输送原油或天然气之类的能源资源的管线 钢管用电缝钢管原材料使用。
技术介绍
以往，从输送效率的观点考虑，管线钢管主要使用能够制造大直径且厚壁的钢管 的UOE钢管，最近，代替UOE钢管，以生产率高且更廉价的卷形状的热轧钢板（热轧钢带） 为材料的高强度电缝钢管（high strength electric resistance welded steel pipe)逐 渐普及。除成本方面以外，电缝钢管还有如下优点，即，壁厚偏差和圆度与UOE钢管相比优 异。另一方面，电缝钢管的造管方法（pipe production method)的特征在于，是冷乳成型 (cold roll forming)，在制造钢管时赋予的塑性应变（plastic strain)与UOE钢管相比 格外大。 近年的原油以及天然气开发随着能源需要的增加和采掘技术的进步，油田和气 田逐渐极地化、高深度化。对于这样的场所中使用的管线钢管，除了要求强度、韧性和焊 接性，还要求抗HIC性、抗硫化物应力腐蚀开裂（sulfate stress corrosion cracking resistance) (SSC)之类的所谓耐酸特性（sour resistance)。对于铺设后不负载应力的管 线钢管而言，抗HIC性尤其重要。 HIC是由腐蚀反应生成的氢离子在钢表面成为氢原子而侵入钢中，在MnS等夹杂 物、NbC等粗大的碳化物或硬质第二相（second hard phase)的周围集聚从而产生内压，最 终使钢材产生裂纹的现象。另外，对钢材赋予塑性应变时，在上述夹杂物、碳化物以及硬质 第二相周边导入大量的位错（dislocation)，从而使氢原子更容易集聚，因此助长了 HIC。 为了解决上述HIC的问题，一直以来提出了各种解决对策。 专利文献1中，公开了一种通过使分别与s、0(氧）及N结合而形成夹杂物的元素 的含量的总计为〇. 01%以下，或者将夹杂物的最大直径控制在5 ym以下，将成为HIC的起 点的夹杂物无害化，再将中心偏析部（center segregation part)的硬度设为Hv330以下， 从而提高耐HIC的方法。 专利文献2中，公开了一种通过减小成为HIC的起点的TiN的大小，从而减小HIC 面积率（area ratio of HIC)的方法。具体而言，通过调整Al和Ca的添加量，并使CaO/ Al2O3的重量比为1. 2~1. 5,从而将钢水中的Al-Ca系硫化物微细化，并使以该硫化物为核 生成的Al-Ti-Ca系复合夹杂物为30 μ m以下。 另外，专利文献3中公开了一种通过使从板厚方向的中央部朝向板厚方向位于板 厚的5%的距离的区域中的Nb浓度为0. 060%以下，并将Ti浓度抑制在0. 025%以下，从而 不易生成成为HIC起点的Nb和Ti的碳氮化物的方法。 专利文献4中公开了一种通过减少钢中添加的Mn量并减少中心偏析，从而提高抗 HIC性，有效地使用中心偏析较难的Cr和Mo,由此制造抗HIC性优异的高强度管线钢管的 方法。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2006-63351号公报 专利文献2 :日本专利第4363403号公报（国际公开W02005/075694号公报） 专利文献3 :日本特开2011-63840号公报 专利文献4 :日本专利第2647302号公报（日本特开平5-271766号公报）
技术实现思路
然而，在专利文献1中记载的技术中，中心偏析部的硬度仍然很高，即使能够将成 为起点的夹杂物无害化，也有对成型时赋予大的塑性的电缝管无法保证充分的抗HIC性的 问题。 另外，在专利文献2和专利文献3中记载的技术中，并没有对控制中心偏析部的硬 度采取具体的对策，存在即使能够将成为起点的夹杂物无害化，对于电缝管而言也仍然产 生大的HIC的问题。 并且，在专利文献4中记载的技术中，通过过量添加 Cr和Mo，从而助长马氏体等硬 质第二相的生成，中心偏析部的硬度增高，所以对于在成型时赋予了大的塑性的电缝管而 言，存在必须进一步降低中心偏析部的硬度的问题。 本专利技术是鉴于上述课题而进行的，其目的在于提供一种抗HIC性优异的高强度管 线钢管用电缝钢管，可适用于电缝管管线钢管，受到例如10%的塑性应变后的HIC的裂纹 长度比值（以下称为CLR) = 15%以下。 这里抗HIC性优异是指，在NACE溶液（NACE TM-0284溶液A :5 % NaCl+0. 5 % CH3OOH, 1个大气压饱和H2S，pH = 3. 0~4. 0)中浸渍96hr后的裂纹长度比值（CLR)为15% 以下。 本专利技术是基于如下见解专利技术的，即，为了降低中心偏析部的硬度并且得到所希望 的强度，对于中心偏析部的硬度和钢组成、组织构成与HIC成绩以及制造条件的关系进行 大量实验而得到的见解。 首先，调查产品的HIC成绩与中心偏析部的硬度的关系。其结果，可知若使中心偏 析部的维氏硬度为HV230以下，则能够实现裂纹长度比值（CLR)彡15%。这本身，即为了提 高抗HIC性而控制中心偏析部的硬度像专利文献1中记载的那样，是一直以来众所周知的。 然而，进一步进行产品的数据收集，结果可知即使将中心偏析部的最高硬度抑制 在Hv230以下时，也有CLR > 15%的情况，从材质均质性的观点考虑调查该原因。图1中示 出中心偏析部与非偏析部的硬度比（中心偏析部的维氏硬度/非偏析部的维氏硬度）与裂 纹长度比值（CLR)的关系。由此可判明若硬度比为1. 20以下则CLR为15%以下。 认为这是由于板厚方向的硬度分布不均匀时，若受到大的塑性应变，则在中心偏 析的硬度高的位置与硬度不高的位置之间应变集中，那里就成为氢原子的陷阱点（trap site)〇 接着，对用于实现中心偏析部与非偏析部的硬度比小于I. 20的钢的组成进行研 宄，计算在碳当量公式（CEQ = C+Mn/6+(Cr+M〇+V)/5+(Cu+Ni)/15)中编入由独自的计算机 模拟（computation simulation)计算的各成分的连铸钢还中的偏析系数（segregation coefficient)而得的 SP 值（=Mn+Mo+11. 3C+0. 29X (Cu+Ni)+0. 60Cr+0. 88V)。图 2 中示 出中心偏析部与非偏析部的硬度比与SP值的关系。其结果，可判明为了使中心偏析部与非 偏析部的硬度比小于1. 20,需要使SP值为1. 90以下。 本专利技术基于上述见解进一步研宄而成，本专利技术的主旨如下。 一种抗HIC性优异的高强度管线钢管用热轧钢板，其特征在于，成分组成以质 量％计，含有 C :0· 02 ~0· 06%、Si :0· 05 ~0· 25%、Mn :0· 60 ~I. 10%、P :0· 008% 以下、 S :0· 0010% 以下、Nb :0· 010 ~0· 06本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度管线钢管用热轧钢板，其特征在于，成分组成以质量％计，含有C：0.02～0.06％、Si：0.05～0.25％、Mn：0.60～1.10％、P：0.008％以下、S：0.0010％以下、Nb：0.010～0.060％、Ti：0.001～0.020％、Mo：0.05％以下、Cr：0.05～0.50％、Al：0.01～0.08％、Ca：0.0005～0.0050％、O：0.005％以下，进一步含有选自Cu：0.50％以下、Ni：0.50％以下、V：0.10％以下中的1种以上，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，满足下述式(1)，金属组织为贝氏体铁素体，中心偏析部的硬度与非偏析部的硬度之比小于1.20，SP≤1.90……(1)其中，SP由SP＝Mn+Mo+11.3×C+0.29×(Cu+Ni)+0.60×Cr+0.88×V求出，式中的元素符号表示各元素的质量％。

【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：后藤聪太，丰田俊介，冈部能知，冈崎雪彦，
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