本发明专利技术提供一种低合金刚，其以重量计含有：Ｃ０．０３～０．１３％、Ｍｎ０．９０～１．８０％、Ｓｉ≤０．４０％、Ｐ≤０．０２０％、Ｓ≤０．００５％、Ｎｉ０．１０～１．００％、Ｃｒ０．２０～１．２０％、Ｍｏ０．１５～０．８０％、Ｃａ≤０．０４０％、Ｖ≤０．１０％、Ｎｂ≤０．０４０％、Ｔｉ≤０．０２０％、Ｎ≤０．０１１％，用于制造可焊接的高强无缝管，其特征在于，合金钢的微观组织是贝氏体和马氏体的混合物，屈服应力至少为６２１ＭＰａ（９０Ｋｓｉ）。本发明专利技术的第二目的是提供用一种高强可焊接的无缝管，其由合金钢构成，以重量计含有：Ｃ０．０３～０．１３％、Ｍｎ０．９０～１．８０％、Ｓｉ＜０．４０％、Ｐ≤０．０２０％、Ｓ＜０．００５％、Ｎｉ０．１０～１．００％、Ｃｒ０．２０～１．２０％、Ｍｏ０．１５～０．８０％、Ｃａ≤０．０４０％、Ｖ＜０．１０％、Ｎｂ＜０．０４０％、Ｔｉ＜０．０２０％、Ｎ＜０．０１１％，其特征在于，合金钢的微观组织主要是马氏体，屈服应力至少为６９０ＭＰａ（９０ｋｓｉ）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造无缝钢管材料的钢，例如油井管或线管，更详细 地，本专利技术涉及用于制造可焊接无缝钢管的高强合金钢。技术背景随着海洋行业的技术进步，增加了对高强钢的需求，对于流送管和立管，需要屈服应力在80 100ksi的范围内。在这一领域中，立管系统是一个关键 部件，并且随着水深的增加而日益重要。立管系统的成本对于水深非常敏感。尽管工作环境和对环境负荷(例如波浪和海流)的敏感性对于在超深环境 中的两类立管，顶部张紧立管(TTR)和钢悬链线立管(SCR)，是不同的， 但降低立管的重量是非常重要的。通过降低管子的重量，将降低管线的成本， 并将对支撑立管的张紧系统产生巨大的影响。另外，使用高强合金钢可以通过更有效的设计来降低管壁厚度达30%。 对于依靠顶部张紧的气罐的浮力所立管系统，可使用的高强钢的管壁越薄，能 够降低所需要的浮力，并会相应降低这些器件上的浮力载荷，提高立管的响应 性。立管系统的张紧取决于其承载的设施，通过使用高强钢可以降低有效载荷。在过去几年中，在淬火-回火(QT)无缝钢管领域也开放了几种高强合金 钢，这些无缝管具有高强度、高韧性和良好的圆周焊接性。但是，这些无缝管 的壁厚最多要达到40mm，外径不能超过22英寸，因此非常昂贵，并且在淬 火和回火后的屈服应力低于100ksi。例如，已知的国专利6,217,676中的用于无缝管的高强可焊接钢，公开了一种合金钢，在淬火和回火后可以达到X80的级别，具有对湿二氧化碳腐蚀和海水腐蚀的优良抵抗能力，以重量％计含有0.10和0.30的C， 0.10 1.0Si，0.1 3.0Mn， 2.5 7.0Cr， 0.01 0.10的Al，余量为Fe和含有不超过0.03% P的杂质。但是，这些种类的钢无法达到高于X80，且由于含有较多的Cr而很 戶虫卬贝o另外，在2002年1月31日公开的美国专利申请09/341,722记载了一种制 造无缝管的方法，通过对成分为0.06 0.18%C、 Si^0.40%、 0.80 1.40%Mn、 PS0.025%、 S50.010%、 0.010 0.060%A1、 Mc^0.50%、 Ca^0.040%、 V^O.10 %、 Nb￡0.10%、 N50.015X以及0.30 1.00XW的钢的管坯进行热轧来制造， 所述无缝管屈服应力的范围是X52级别到90ksi，在高温应用下具有稳定的弹 性极限。但是，这种钢无法达到高于100ksi的区分强度，并且在一定热输入 范围内无法焊接。因此，需要一种高强度、可焊接的合金钢用于无缝钢管，该无缝管可以用 于立管系统，屈服应力高于90ksi，壁厚(WT)与外径(OD)的比值适合于 所希望的弯曲特性，从而克服现有材料的缺点，管体和焊接具有良好的机械性 能。
技术实现思路
以下，通过说明、图表和附图来说明本专利技术的合金钢的具体特征。本专利技术 的第一目的是提供在一种合金钢用于制造高强度、可焊接的无缝管，其以重量 计的成分为0.03 0.13%C、 0.90 1.80%Mn、 SiS0.40%、 P^0,020%、 S^O.005 %、 0.10 1.00%Ni、 0.20 1.20%Cr、 0.15 0.80%Mo、 Ca^0.040%、 V^O.10 %、 Nb^).040%、 1^0.020%和N^O.011%,其中，合金钢的微观组织为贝氏 体和马氏体的混合物，屈服应力至少为621MPa (90ksi)，在广泛的热输入的 范围内可以焊接，含有一种适于使管体达到优异的机械特性以及圆周焊接达到 良好的机械特性的化学组合物。本专利技术的第二目的是提供一种高强度、可焊接的无缝钢管，构成其的合金 钢的成分以重量计为0.03 0.13%C、 0.90 1.80%Mn、 SK0.40%、 P^0.020%、 S^0.005%、 0.10 1.00%Ni、 0.20 1.20%Cr、 0.15 0.80%Mo、 Ca^0.040%、 VS0.10%、 Nb^).040%、 1^0.020%和N^O.011%,其中，合金钢的微观组织 以马氏体为主体，屈服应力至少为690MPa (lOOksi)。 附图说明下面结合附图描述可以更好地了解本专利技术。图1显示厚度和Mo含量对本专利技术的材料的屈服应力(YS)和韧脆转变 温度(FATT)的影响。图2显示冷却速度(CR)和Mo含量对本专利技术的壁厚为15mm的管的屈 服应力和FATT的影响。图3显示平均亚晶尺寸对本专利技术的Q&T (淬火-回火)钢的屈服应力的影响。图4显示具有各种马氏体含量的Q&T钢的FATT变化和板条束的负平方 根之间的关系。图5显示本专利技术的Q&T钢的板条束尺寸随由马氏体构成的淬火组织 (M>30%)的变化。图6显示本专利技术的目标材料，具有马氏体为主的结构，其板条束尺寸与奥 氏体晶粒度(PAGS)实质上无关。具体实施方式根据本专利技术的第一方面，用于制造高强无缝钢管且适合于在广泛热输入范 围进行焊接的合金钢以重量计的成分包括c0.03 0.13%Mn0.90 1.80%SiSO.40%P^0扁％S$0.005%Ni0.10 1.00%Cr0.20 1.20%Mo0.15 0.80%CaVNbSO.040%Ti^0,020%N￡0.011%本专利技术所提供的化学成分使得高强度、可焊接的合金钢无缝管适合用于立管系统，具有大于90ksi的屈服应力，具有的壁厚与外径的比值足以满足焊接管作 为立管的加工极限，流送管壁厚的增加使得具有足够的抵抗一般大于10ksi的工作压力的能力。选择本专利技术化学成分的原因如下所述 碳0.03 0.13%碳是最廉价的元素，并对钢的机械抗力具有最显著的影响，因此，其含量 不能太低。而且，碳是提高钢硬度所必需的，在钢中的含量越低，钢越适合于焊接且可以使用更多的合金元素。因此，选择碳的量的范围是0.03 0.13%。 锰0.90 1.80%锰是提高钢的硬度的元素。不低于0.9%的锰对于提高钢的强度和硬度是 必需的。但是多于1.80%的锰会降低钢的硬度和焊接性，并降低对二氧化碳的 腐蚀的抗性。硅小于0.40%硅用作去氧化剂，含量低于0.4%，可以提高在回火中的强度和软化阻力。 高于0.4%会对钢的加工性和硬度产生不良影响。 磷小于0.020%磷是钢中所不可避免的元素。但是该元素偏聚于晶界会降低基体材料、热 影响区(HAZ)和焊接材料(WM)的强度，因此其含量的极限是0.020%。 硫小于0.005%硫也是钢中所不可避免的元素，其与锰结合形成硫化锰，降低基体材料、 热影响区(HAZ)和焊接材料(WM)的强度，因此，硫的含量的极限是不超 过0.005%。镍0.10 1.00%镍是提高基体材料、热影响区(HAZ)和焊接材料(WM)的强度的元素， 但超过一定含量因为饱和而使得有益效果逐渐降低，因此镍的最佳含量范围是 0.10 1.00%。铬0.20 1.20%铬提高钢的硬度，提高强度和在湿二氧化碳环境和海水中的抗腐蚀性。大 量的铬会提高钢的成本，并增加富铬氮化物和富铬碳化物的析出的风险，这些 氮化物和碳化物是不希望出现的，会降低强度和对氢脆变的抵抗能力。因此， 优选的范围是0.20 1.20%。钼0.15 0.80%钼通过固溶强化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种合金钢，以重量计含有： Ｃ ０．０３～０．１３％ Ｍｎ ０．９０～１．８０％ Ｓｉ ≤０．４０％ Ｐ ≤０．０２０％ Ｓ ≤０．００５％ Ｎｉ ０．１０～１．００％ Ｃｒ ０．２０～１．２０％ Ｍｏ ０．１５～０．８０％ Ｃａ ≤０．０４０％ Ｖ ≤０．１０％ Ｎｂ ≤０．０４０％ Ｔｉ ≤０．０２０％ Ｎ ≤０．０１１％ 用于制造可焊接的高强无缝管，其中，Ｑ＆Ｔ钢的微观组织是贝氏体和马氏体的混合物，屈服应力至少为６２１ＭＰａ（９０ｋｓｉ），在广泛热输入范围内可进行焊接，包括一种能够获得优良的管机械特性和管体以及圆周焊接的良好机械性能的化学组合物。
【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：阿方索伊斯基耶多加西亚，埃克托尔曼努埃尔金塔尼利亚卡蒙娜，马尔科马尔西奥蒂维利，埃托雷阿内利，安德列亚迪施纳，
申请(专利权)人：特纳瑞斯连接股份公司，
类型：发明
国别省市：LI[列支敦士登]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。