管线管用钢板和管线管制造技术

一种管线管用钢板，其以质量％计含有C：0.040～0.080％、Si：0.05～0.40％、Mn：1.60～2.00％、P：0.020％以下、S：0.0025％以下、Mo：0.05～0.20％、Ca：0.0011～0.0050％、Al：0.060％以下、Nb：0.010～0.030％、Ti：0.008～0.020％、N：0.0015～0.0060％和O：0.0040％以下，Ca/S为0.90～2.70，Ti/N为2.20以上，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，下述Ceq为0.380～0.480，板厚的1/4位置的铁素体分率F1为20～60％并且剩余部分是贝氏体，板厚的1/2位置的铁素体分率F2为5～60％并且剩余部分是贝氏体或贝氏体和马氏体，F1/F2为1.00～5.00，板厚的1/4位置的铁素体的平均粒径为2.0～15.0μm，板厚的1/2位置的铁素体的平均粒径为5.0～20.0μm，板厚的1/2位置的硬度为400Hv以下，并且MnS的长度为1.00mm以下，板厚为25mm以上。Ceq＝C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】管线管用钢板和管线管
本专利技术涉及管线管用钢板和管线管。
技术介绍
目前，原油和天然气的生产地正扩展至极地，输送原油或天然气的管线管的铺设环境越来越严酷。例如，根据管线管的情况，输送含有硫化氢的原油或天然气的情况有所增加。因此，对管线管和作为管线管的素材的管线管用钢板来说，有时要求具有耐酸性。此外，耐酸性是指在含有硫化氢的腐蚀环境中的耐氢诱导裂纹性(耐HIC性)(Hydrogen-InducedCrackingResistance)和耐硫化物应力裂纹性(耐SSC性)(SulfideStressCrackingResistance)。然而，我们知道钢的耐酸性因沿轧制方向伸长的MnS或簇状的夹杂物的存在而劣化。为了提高钢板的耐酸性，提出了下述方法：降低P、S、O、N等杂质元素的含量，对因Ca的含有而使MnS得到了形态控制(ShapeControl)的钢进行控制轧制、并进行水冷(例如，参照下述专利文献1)。另外，有关陆地管线管，从提高流体的输送效率和降低铺设成本的观点出发，有时要求使管线管高强度化并减少壁厚。针对上述要求，提出了一种在板厚方向上均匀地生成了微细的贝氏体的、具有X70左右的耐酸性的高强度钢板(例如，参照下述专利文献2)。另一方面，有关海底管线管，尝试了超过水深2000m的深海下的铺设。在深海中，管线管容易因水压而压坏(collapse)。因此，对于海底管线管，有时要求一般制成壁厚为25mm以上的较厚的钢管以及具有较高的圆周方向的压缩强度。针对上述要求，提出了一种确保80％以上的贝氏体分率、并且压缩强度优良的高压缩强度耐酸管线管用焊接钢管(例如，参照下述专利文献3)。另外，制作较厚的钢板(例如，板厚为25mm以上的钢板)时，再结晶区域和未再结晶区域的压下变得不充分，在韧性评价、特别是利用落锤撕裂试验(DropWeightTearTest；DWTT)进行的韧性评价中，有可能难以确保特性(以下也称作“DWTT特性”)。对此，提出了通过生成微细的铁素体与70％以上的贝氏体的复相组织来制造DWTT特性优良的厚壁耐酸管线管用钢板的方法(例如，参照下述专利文献4)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭62-112722号公报专利文献2：日本特开昭61-165207号公报专利文献3：日本特开2011-132600号公报专利文献4：日本特开2010-189722号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题如上所述，为了获得耐酸性和高压缩强度，提出了生成尽可能微细的单一组织(例如，微细的贝氏体单一组织)的技术，与之对照，为了获得DWTT特性，提出了生成含有微细的铁素体的多相组织的技术。可是，迄今为止，还未提出过追求耐酸性、压缩强度和DWTT特性之中的所有特性的组织控制方针，满足这些所有特性是困难的。另一方面，最近，开始研究将耐酸性评价的环境(条件)从以NACE(国家腐蚀与工程师协会)的TM0284的“溶液A”(pH2.7)为代表的严重酸环境放宽到接近实际环境的温和酸环境。在该温和的酸环境下，存在着满足耐酸性、压缩强度和DWTT特性之中的所有特性的管线管用钢板和管线管的可能性。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，提供耐HIC性(特别是在pH为5.0以上的酸环境下的耐HIC性)优良、压缩强度和DWTT特性能够得以兼顾的管线管用钢板和使用该管线管用钢板制造的管线管。解决问题的手段本专利技术的专利技术者们对耐HIC性(特别是在pH为5.0以上的酸环境下的耐HIC性)优良、压缩强度和DWTT特性能够得以兼顾的管线管用钢板应该满足的条件进行了深入研究，从而完成了本专利技术。即，用于解决上述课题的具体的手段如下所述。<1>一种管线管用钢板，其以质量％计含有：C：0.040～0.080％、Si：0.05～0.40％、Mn：1.60～2.00％、P：0.020％以下、S：0.0025％以下、Mo：0.05～0.20％、Ca：0.0011～0.0050％、Al：0.060％以下、Nb：0.010～0.030％、Ti：0.008～0.020％、N：0.0015～0.0060％、和O：0.0040％以下，Ca相对于S的含量比(Ca/S)为0.90～2.70，Ti相对于N的含量比(Ti/N)为2.20以上，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，由下述式(1)定义的Ceq为0.380～0.480，板厚的1/4位置的铁素体分率(F1)为20～60％并且剩余部分是由贝氏体构成的组织，板厚的1/2位置的铁素体分率(F2)为5～60％并且剩余部分是由贝氏体构成的组织或由贝氏体和马氏体构成的组织，所述铁素体分率(F1)与所述铁素体分率(F2)之比(F1/F2)为1.00～5.00，板厚的1/4位置的铁素体的平均粒径为2.0～15.0μm，板厚的1/2位置的铁素体的平均粒径为5.0～20.0μm，板厚的1/2位置的硬度为400Hv以下，并且板厚的1/2位置的MnS的长度为1.00mm以下，板厚为25mm以上，Ceq＝C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5(1)式(1)中，C、Mn、Ni、Cu、Cr、Mo和V分别表示各元素的含量(质量％)。<2>根据<1>所述的管线管用钢板，其中，Al的含量以质量％计为0.008％以下。<3>根据<1>或<2>所述的管线管用钢板，其以质量％计含有下述元素中的1种或2种以上：Ni：0.50％以下、Cr：0.50％以下、Cu：0.50％以下、Mg：0.0050％以下、REM：0.0050％以下、和V：0.100％以下。<4>一种管线管，其是使用<1>～<3>中任一项所述的管线管用钢板来制造的。专利技术效果根据本专利技术，可以提供耐HIC性(特别是在pH为5.0以上的酸环境下的耐HIC性)优良、压缩强度和DWTT特性能够得以兼顾的管线管用钢板以及使用该管线管用钢板制造的管线管。附图说明图1是本专利技术例10的钢板的板厚的1/2位置的截面(研磨和用LePera试剂腐蚀后的截面)的光学显微镜照片(倍率为500倍)。具体实施方式以下，对本专利技术的管线管用钢板和管线管进行详细说明。本说明书中，使用“～”表示的数值范围是指包含“～”的前后记载的数值作为下限值和上限值的范围。另外，本说明书中，表示成分(元素)的含量的“％”是指“质量％”。另外，本说明书中，“板厚的1/2位置”是指相当于钢板的板厚的1/2的位置、即钢板的板厚中心部。另外，本说明书中，“板厚的1/4位置”是指距离钢板的板厚中心部(板厚的1/2位置)的板厚方向上的距离为板厚的1/4的位置。另外，本说明书中，有时将C(碳)的含量记为“C量”。其它的元素有时也同样地记录。〔管线管用钢板〕本专利技术的管线管用钢板(以下也称作“钢板”)以质量％计含有C：0.040～0.080％、Si：0.05～0.40％、Mn：1.60～2.00％、P：0.020％以下、S：0.0025％以下、Mo：0.05～0.20％、Ca：0.0011～0.0050％、Al：0.060％以下、Nb：0.010～0.030％、Ti：0.008～0.020％、N：0.0015～0.0060％和O：0.0040％以下，C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管线管用钢板，其以质量％计含有：C：0.040～0.080％、Si：0.05～0.40％、Mn：1.60～2.00％、P：0.020％以下、S：0.0025％以下、Mo：0.05～0.20％、Ca：0.0011～0.0050％、Al：0.060％以下、Nb：0.010～0.030％、Ti：0.008～0.020％、N：0.0015～0.0060％、和O：0.0040％以下，Ca相对于S的含量比即Ca/S为0.90～2.70，Ti相对于N的含量比即Ti/N为2.20以上，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，由下述式(1)定义的Ceq为0.380～0.480，板厚的1/4位置的铁素体分率F1为20～60％并且剩余部分是由贝氏体构成的组织，板厚的1/2位置的铁素体分率F2为5～60％并且剩余部分是由贝氏体构成的组织或由贝氏体和马氏体构成的组织，所述铁素体分率F1与所述铁素体分率F2之比即F1/F2为1.00～5.00，板厚的1/4位置的铁素体的平均粒径为2.0～15.0μm，板厚的1/2位置的铁素体的平均粒径为5.0～20.0μm，板厚的1/2位置的硬度为400Hv以下，并且板厚的1/2位置的MnS的长度为1.00mm以下，板厚为25mm以上，Ceq＝C+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5    (1)式(1)中，C、Mn、Ni、Cu、Cr、Mo和V分别表示各元素的以质量％计的含量。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.25 JP 2013-155063;2013.07.25 JP 2013-155061.一种管线管用钢板，其以质量％计含有：C：0.040～0.080％、Si：0.05～0.40％、Mn：1.60～2.00％、P：0.020％以下、S：0.0025％以下、Mo：0.05～0.20％、Ca：0.0011～0.0050％、Al：0.060％以下、Nb：0.010～0.030％、Ti：0.008～0.020％、N：0.0015～0.0060％、和O：0.0040％以下，Ca相对于S的含量比即Ca/S为0.90～2.70，Ti相对于N的含量比即Ti/N为2.20～5.00，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成，由下述式(1)定义的Ceq为0.380～0.480，板厚的1/4位置的铁素体分率F1为20～60％并且剩余部分是由贝氏体构成的组织，板厚的1/2位置的铁素体分率F2为5～60％并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：篠原康浩，原卓也，藤城泰志，土井直己，鲇川直史，山下英一，
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