一种抗酸性海底管线钢及其制备方法技术

一种抗酸性海底管线钢及其制备方法,属于低碳微合金钢生产技术领域。其化学成份重量百分比为：C：0.03～0.045％，Si：0.15～0.23％，Mn：1.2～1.35％，Ni：0.2～0.4％，Cr：0.2～0.3％等；制备时，首先选择钢板压缩比≥11；然后钢坯热温，在炉时间380～460min；之后经粗轧、粗轧后水冷、堆冷，制备钢板的厚度34～48mm。优点在于，强度高、低温韧性和止裂能力好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于低碳微合金钢生产
，特别涉及一种抗酸性海底管线钢及其制备方法。尤其涉及一种特厚规格抗酸性海底管线用X65MOS中厚板及生产方法，适用于具有抗酸性腐蚀要求的海底油气输送管线。
技术介绍
随着全球经济的高速发展，人类对能源的需求日趋增大，然而目前陆地油气资源已开发殆尽，这些因素极大地促进了海洋油气资源开发的热潮。海底管道是海洋油气资源输送的生命线，海底管道的建设急需大量的海底管线钢。不仅如此，随着酸性介质输送普遍性的提高，还要求海底管线具有优良的抗酸性腐蚀性能，因此抗酸性腐蚀海底管线钢的开发具有十分重要的意义。由于海底管线长期服役于恶劣的海洋环境当中，管道不仅要承受深海高压和内部输送压力而且受到海流运动多变性造成的频繁冲击，故要求所用的管线钢原材料具有大壁厚、较高的横纵向强度、良好的低温韧性和止裂性能，尤其是对于具有抗酸性腐蚀要求的海底管线钢来说，随着钢板厚度的增加，如何保证其具有较高强度和良好止裂性能的同时又具有优异的抗酸性腐蚀性能具有相当大的技术难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种抗酸性海底管线钢及其制备方法，解决了特厚规格且具有抗酸性要求的海底管线钢生产的技术难题。实现了生产具有较高横纵向强度、良好低温韧性和止裂性能及优异抗酸性能的特厚规格海底管线钢的目的。一种抗酸性海底管线钢，其中，化学成份重量百分比为：C：0.03～0.045％，Si：0.15～0.23％，Mn：1.2～1.35％，P≤0.01％，S≤0.001％，Alt：0.01～0.04％，Nb：0.04～0.06％，Ti：0.01～0.018％，Ni：0.2～0.4％，Cr：0.2～0.3％，Cu：0.01～0.013％，Mo：0.15～0.17％，余量为Fe和不可避免杂质元素。一种抗酸性海底管线钢的制备方法，采用控轧控冷工艺进行制备，具体步骤及参数如下：1、坯料选择：钢板的压缩比≥11，选用400mm厚连铸坯进行轧制；2、加热制度：钢坯加热温度控制在1170±10℃，在炉时间控制在380～460min，保证均热时间≥30min，提高钢坯温度的均匀性；3、轧制工艺：采用两阶段控制轧制，精轧在奥氏体未再结晶区进行；粗轧阶段取消成型道次，轧制温度区间为1100～1160℃，粗轧最后3个道次单道次压下率控制在15～24％之间，最大轧制速度为1.2m/s；中间坯待温厚度为成品厚度的2.5～3倍；精轧的开轧温度为820～890℃，终轧温度为790～820℃，精轧阶段累积压下率60～65％，最大轧制速度为3m/s；4、水冷工艺：关闭精轧机后冷却水，钢板快速进入ACC层流冷却装置，保证钢板的入水温度为770～790℃，终冷温度为200～350℃，冷却速度控制在15～25℃/s；5、钢板冷却后堆垛缓冷，堆冷时间12～48小时；6、制备出的抗酸海底管线钢板的厚度规格为34～48mm。在轧制工艺上，通过强化粗轧阶段末几道次的道次压下率15～24％，使奥氏体晶粒充分再结晶细化，再通过精轧阶段奥氏体未再结晶区大的累积压下率60～76％增大相变形核率，最终获得细小的相变组织。本专利技术钢板的各项性能可达到如下水平：1、横向：屈服强度Rt0.5≥460MPa，抗拉强度Rm≥560MPa，断后伸长率A50.8≥35％，屈强比≤0.85；纵向：屈服强度Rt0.5≥450MPa，抗拉强度Rm≥550MPa，断后伸长率A50.8≥35％，屈强比≤0.85；2、﹣10℃冲击功≥410J，﹣27℃落锤撕裂试验(DWTT)剪切面积SA％≥90％；3、抗HIC性能：满足按NACETM0284标准A溶液条件下裂纹敏感率(CSR)≤2％，裂纹长度率(CLR)≤10％，裂纹厚度率(CTR)≤3％；抗SSC性能：按ASTMG39要求，采用4点弯曲法，按NACETM0177的规定A溶液进行SSC试验，不存在SSC裂纹。本专利技术的内容基于以下认识：本专利技术钢板的化学成分采用了低C、低Mn的成分体系，以充分改善钢板的低温韧性和抗酸性能，在此基础上复合添加适量的Nb、Ti微合金元素并辅以一定量的Ni、Cr、Mo等合金元素，综合利用合金元素的固溶强化、细晶强化、沉淀强化及增加淬透性的作用，使钢板在全厚度方向上获得均匀细小的显微组织，满足特厚规格钢板高强韧性和抗酸性能的要求。本专利技术的优点在于，以合理的成分设计为基础，通过调整强化粗轧阶段的道次压下率和精轧阶段的累积压下率并结合轧后低终冷温度的ACC快速冷却工艺，最终显著提高了特厚规格海底抗酸管线钢厚度方向的组织均匀性，获得了具有高强度，良好低温韧性和止裂能力，优良抗酸性能的特厚规格海底抗酸管线钢。附图说明图1为实施例34.9mmX65MOS板厚1/4处金相照片。图2为实施例34.9mmX65MOS板厚1/2处金相照片。图3为实施例40.5mmX65MOS板厚1/4处金相照片。图4为实施例40.5mmX65MOS板厚1/2处金相照片。图5为实施例47.6mmX65MOS板厚1/4处金相照片。图6为实施例47.6mmX65MOS板厚1/2处金相照片。具体实施方式实施例1根据本专利技术的制备方法，利用400mm厚的钢坯在4300mm双机架宽厚板生产线上生产出了规格为34～48mm厚度的X65MOS抗酸海底管线用钢板。轧制钢板所用钢坯化学成分见表1所示，控轧控冷工艺参数见表2所示，钢板力学性能结果见表3，钢板抗酸性能检验结果见表4。表1特厚规格抗酸海底管线钢成分实施例厚度/mmCSiMnPSAltNb134.90.0310.171.250.0090.0010.0370.048240.50.0340.211.250.010.0010.0190.05347.60.0410.21.250.0090.0010.0180.05实施例厚度/mmTiNiCrCuMo134.90.0170.2350.2270.0110.153240.50.0140.2440.240.0110.167347.60.0130.2330.2240.0120.159表2特厚规格抗酸海底管线钢轧制工艺参数实施例1、2、3的粗轧速度为1.2m/s，精轧速度为3m/s。表3钢板的力学性能表4钢板抗酸性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗酸性海底管线钢，其特征在于，化学成份重量百分比为：C：0.03～0.045％，Si：0.15～0.23％，Mn：1.2～1.35％，P≤0.01％，S≤0.001％，Alt：0.01～0.04％，Nb：0.04～0.06％，Ti：0.01～0.018％，Ni：0.2～0.4％，Cr：0.2～0.3％，Cu：0.01～0.013％，Mo：0.15～0.17％，余量为Fe和不可避免杂质元素。

【技术特征摘要】
1.一种抗酸性海底管线钢，其特征在于，化学成份重量百分比为：C：0.03～0.045％，Si：0.15～0.23％，Mn：1.2～1.35％，P≤0.01％，S≤0.001％，Alt：0.01～0.04％，Nb：0.04～0.06％，Ti：0.01～0.018％，Ni：0.2～0.4％，Cr：0.2～0.3％，Cu：0.01～0.013％，Mo：0.15～0.17％，余量为Fe和不可避免杂质元素。2.一种权利要求1所述的海底管线钢的制备方法，其特征在于，具体步骤及参数如下：1)坯料选择：钢板的压缩比≥11，用400mm厚连铸坯进行轧制；2)加热制度：钢坯加热温度1170±10℃，在炉时间380～460min，均热时间≥30min，提高钢坯温度的均匀性；3)轧制工艺：采用两阶段控制轧制；粗轧阶段取消成型道次，轧制温...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海，李少坡，丁文华，李战军，郝宁，李群，谌铁强，
申请(专利权)人：首钢总公司，
类型：发明
国别省市：北京;11