抗应变时效性优异的高强度管线管用钢管和高强度管线管用钢板以及它们的制造方法技术

技术编号:1797672 阅读:294 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种抗应变时效性优异的管线管用高强度钢管,其特征在于,母材的成分组成以质量%计含有C:超过0.03%但在0.07%以下、Si:0.6%以下、Mn:1.7~2.5%、P:0.015%以下、S:0.003%以下、Al:0.1%以下、Mo:超过0%但不到0.15%、Ti:0.005~0.03%、N:0.001~0.006%、B:0.0006~0.0025%,还含有Ni:1.5%以下、Cu:1.0%以下、Cr:1.0%以下中的一种或两种以上,其余部分由铁以及不可避免的杂质组成,Mo/Mn满足超过0但在0.08以下,由下述式1所示的P值在2.5~4.0的范围内,金属组织包含贝氏体和马氏体,圆周方向的抗拉强度TSCpp[MPa]为900~1100MPa, P值=2.7C+0.4Si+Mn+0.8Cr+0.45(Ni+ Cu)+2Mo…式1 其中,C、Si、Mn、Cr、Ni、Cu、Mo为各元素的含量[质量%]。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及很适合于用于输送原油、天然气等的管线的高强度管线管 用钢管以及作为其坯材的高强度管线管用钢管以及它们的制造方法。
技术介绍
作为原油、天然气等的长距离输送方法,作为重要的管线干线所使用的管线管用钢管,按美国石油协会(API)标准X80以下的高强度钢管已 实用化。迄今为止虽然已提出了高强度、高韧性的管线管用钢管方案(例 如日本特开昭62-4826号公报),但为了 ( 1)通过高压化来提高输送效率、 (2 )通过降低管线管的外径及重量来提高现场施工效率,希望得到更高强 度的管线管。例如,当使用具有卯0MPa以上的抗拉强度的X120级的管线管时, 能够使内压即原油或天然气的压力为X65级的管线管的约2倍,因此能够 输送约2倍的量的原油或天然气。另外,当提高管线管的强度使耐内压强 度提高时,与增大壁厚的情况相比,能够削减材料费、输送费、现场焊接 施工费,能够大幅度地节约管线铺设费。另外,管线铺设在寒冷地区的情况也较多,因此必须低温韧性优异。 此外,由于施工时管线管彼此的端部被接合,因此也要求具有优异的现场 焊接性。曾提出了满足这样的要求,很适合于强度高于专利文献l所提出 的管线管用钢管的X120级管线管的、母材的显微组织以贝氏体与马氏体 的混合组织为主体的高强度管线管用钢管(例如,日本特开平10-298707 号公报、日本特开2001-303191号公报和日本特开2004-52104号)。此外,为了提高管线的纵向的容许变形,进行了使纵向的屈状强度降 低的管线管用钢管的开发,但近年来,由用于防止钢管外面腐蚀的防腐蚀 涂装所引起的应变时效成为问题。这是因为防腐蚀涂装效果优异的可熔粘 接环氧树脂等的加热熔融型防腐蚀涂装被使用的缘故。在对钢管实施加热熔融型的防腐蚀涂装的场合,钢管被加热到200~250°C。特别是将钢板在 冷态下成形为管状并将对接部焊接后被扩管的钢管,例如UOE钢管,由 于净皮导入了变形,因此由于所谓的应变时效,而使纵向的屈服强度上升的 问题显著。应变时效是在被导入了应变的钢被加热时,由于C原子在位错 处固着和微细析出物的生成等而使强度上升的现象。然而,上述的专利所 提出的钢管,均没有对应变时效予以考虑。针对这样的问题,曾提出了抗应变时效性优异的钢管(例如,日本特 开2005-60838号公报、日本特开2005-60839号公报和日本特开2005-60840 号/>报),但这些钢管是在热轧后进行加热的钢管。因此,需要与热轧机 邻接地设置加热装置,或者进行另外工序的热处理,因此制造成本增大, 生产率受到损害。
技术实现思路
本专利技术提供高强度管线管用钢管、和作为高强度管线管用钢管的坯材 使用的高强度管线管用钢板以及它们的制造方法,本专利技术的高强度管线管 用钢管是为了维持耐内压强度而使圆周方向的抗拉强度为900MPa以上 的、相当于API标准X120的高强度管线管用钢管,是将钢板成形为管状, 将对接部电弧焊接后被扩管的、不进行热处理从而抑制钢管的纵向屈服强 度的由耐腐蚀涂装时的加热所引起的上升,抗应变时效性优异的高强度管 线管用钢管。本专利技术者为了得到圆周方向的抗拉强度为900MPa以上,低温韧性、 焊接性优异、而且纵向屈服强度并没有因200 250。C的加热而较大地上升 的高强度管线管用钢管,着眼于Mo及Mn的含量进行了潜心研究。其结 果得到以下见解通过降低Mo量,并且限制Mo/Mn,抗应变时效性提高。本专利技术是基于这样的见解而完成的,其要旨如下。(1) 一种抗应变时效性优异的管线管用高强度钢管,其特征在于,母材的成分组成以质量%计含有C:超过0.03%但在0.07%以下、Si: 0.6% 以下、Mn: 1.7~2.5%、 P: 0.015%以下、S: 0.003%以下、Al: 0.1%以 下、Mo:超过0%但不到0.15%、 Ti: 0.005 ~ 0.03%、 N: 0.001 ~ 0.006%、 B: 0.0006 ~ 0.0025%,还含有Ni: 1.5%以下、Cu: 1.0%以下、Cr: 1.0% 以下中的一种或两种以上,其余部分由铁以及不可避免的杂质组成, Mo/Mn满足超过0但在0.08以下,由下述式1所示的P值在2.5 ~ 4.0的 范围内,金属组织包含贝氏体和马氏体,圆周方向的抗拉强度TScppMPaj 为900~1100MPa,P值-2.7C+0.4 Si+Mn+0.8Cr+0.45 (Ni+Cu )十2Mo 式1 其中,C、 Si、 Mn、 Cr、 Ni、 Cu、 Mo为各元素的含量[质量%。(2) 如上述(1)所述的抗应变时效性优异的管线管用高强度钢管, 其特征在于,母材的成分组成以质量%计含有Nb: 0.1%以下、V: 0.1% 以下、Ca: 0.01%以下、REM: 0.02%以下、Mg: 0.006%以下中的一种 或两种以上。(3) 如上述(1)或(2)的任一项所述的抗应变时效性优异的管线管 用高强度钢管,其特征在于,母材的Ti和N的含量满足Ti-3.4N〉0。(4) 一种抗应变时效性优异的管线管用高强度钢板,是作为抗应变时 效性优异的管线管用高强度钢管的坯材的钢板,其特征在于,以质量%计, 含有C:超过0.03%但在0.07%以下、Si: 0.6%以下、Mn: 1.7~2.5%、 P: 0.015%以下、S: 0.003%以下、Al: 0.1%以下、Mo:超过0%但不到 0.15%、 Ti: 0.005 ~ 0.03%、 N: 0.001 ~ 0.006%、 B: 0.0006 ~ 0.0025%, 还含有Ni: 1.5%以下、Cu: 1.0%以下、Cr: 1.0%以下中的一种或两种以 上,其余部分由铁以及不可避免的杂质组成,Mo/Mn满足超过0但在0.08 以下,由下述式1所示的P值在2.5 4.0的范围内,金属组织包含贝氏体 和马氏体,横向的抗拉强度TSTpi[MPal为880~1080MPa,P值-2.7C+0.4 Si+Mn+0.8Cr+0.45 ( Ni+Cu ) +2Mo… 式16其中,C、 Si、 Mn、 Cr、 Ni、 Cu、 Mo为各元素的含量[质量%。(5) 如上述(6)所述的抗应变时效性优异的管线管用高强度钢板, 是作为上述(4 )中所述的抗应变时效性优异的管线管用高强度钢管的坯材 的钢板,其特征在于,以质量%计,含有Nb: 0.1%以下、V: 0.1%以下、 Ca: 0.01%以下、REM: 0.02%以下、Mg: 0.006%以下中的一种或两种 以上。(6) 如上述(4)所述的抗应变时效性优异的管线管用高强度钢板, 其特征在于,Ti和N的含量满足Ti-3.4N〉0。(7) —种抗应变时效性优异的管线管用高强度钢板的制造方法,是上 述(4) ~ (6)的任一项所述的抗应变时效性优异的管线管用高强度钢板 的制造方法,其特征在于,炼制含有上述(4) ~ (6)的任一项所述的成 分的钢,将铸造得到的板坯加热到1000 ~ 1250。C后,在超过900。C的再结 晶温度区进行粗轧,接着在700 ~ 900 。C下实施累积压下量为75%以上的未 再结晶区轧制,然后,使板厚中心部的冷却速度为l-30。C/秒而加速冷却 到500。C以下的温度本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种抗应变时效性优异的管线管用高强度钢管,其特征在于,母材的成分组成以质量%计含有C:超过0.03%但在0.07%以下、Si:0.6%以下、Mn:1.7~2.5%、P:0.015%以下、S:0.003%以下、Al:0.1%以下、Mo:超过0%但不到0.15%、Ti:0.005~0.03%、N:0.001~0.006%、B:0.0006~0.0025%,还含有Ni:1.5%以下、Cu:1.0%以下、Cr:1.0%以下中的一种或两种以上,其余部分由铁以及不可避免的杂质组成,Mo/Mn满足超过0但在0.08以下,由下述式1所示的P值在2.5~4.0的范围内,金属组织包含贝氏体和马氏体,圆周方向的抗拉强度TSCpp[MPa]为900~1100MPa, P值=2.7C+0.4Si+Mn+0.8Cr+0.45(Ni+Cu)+2Mo…式1 其中,C、Si、Mn、Cr、Ni、Cu、Mo为各元素的含量[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:朝日均原卓也土井直己寺田好男
申请(专利权)人:新日本制铁株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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