本发明专利技术公开一种低温韧性优异的L555M管线钢及其制造方法。钢中含有C 0.045％～0.065％、Si 0.10％～0.25％、Mn 1.66％～1.76％、Nb 0.055％～0.075％、Ti 0.010％～0.025％、Mo 0.21％～0.29％、Cr 0.11％～0.19％、Ni 0.05％～0.15％、Als 0.015％～0.045％、P≤0.015％、S≤0.003％、N≤0.006％，余量为铁和不可避免的杂质，且Pcm≤0.19％。铸坯厚≤170mm，热装加热至1160～1200℃，粗轧终轧温度≥980℃，精轧开轧温度≤960℃，精轧终轧温度770～810℃，超快冷以40～60℃/s的速度冷却至550～600℃，层流冷却以10～25℃/s的速度终冷至400～500℃卷取。板卷低温韧性优良，用于极寒地带及条件严酷区域。
L555M pipeline steel with excellent low temperature toughness and its manufacturing method
The invention discloses a L555M pipeline steel with excellent low temperature toughness and a manufacturing method thereof. The steel contains C 0.045%-0.065%, Si 0.10%-0.25%, Mn 1.66%-1.76%, Nb 0.055%-0.075%, Ti 0.010%-0.025%, Mo 0.21%-0.29%, Cr 0.11%-0.19%, Ni 0.05%-0.15%, Als 0.015%-0.045%, P < 0.015%, S < 0.003%, N < 0.006%, and the remaining iron and non-iron. Avoidable impurities, and Pcm is less than 0.19%. The billet thickness is less than 170mm, hot charging is heated to 1160-1200 C, finishing rolling temperature is more than 980 C, finishing rolling opening temperature is less than 960 C, finishing rolling temperature is 770-810 C, ultra-fast cooling is cooled to 550-600 C at 40-60 C/s, laminar cooling is cooled to 400-500 C at 10-25 C/s. The coil has excellent low temperature toughness and is used in extremely cold regions and harsh conditions.
【技术实现步骤摘要】
一种低温韧性优异的L555M管线钢及其制造方法
本专利技术属于金属材料高强度低合金钢领域，具体涉及一种油气输送管道用管线钢的制造方法，特别是涉及一种低温韧性优异的L555M钢级管线钢及其热轧板卷的制造方法。
技术介绍
近年来能源输送管道建设飞速发展，为提高输送效率和运行安全，对所选用的钢铁原材料的强韧性要求越来越高。当前国内外重大管道主干线基本采用L485M、L555M钢级。当管道地域处于极冷地带或输送介质为低温液化天然气时，从运营稳定性和安全性出发，对原材料的低温韧性指标提出了更高的要求，例如低温落锤和韧脆转变温度要求检验的温度更低、夏比冲击功要求的指标更高等，因此这些工程均提出了更高的个性化要求，仅仅满足APISPEC5L规范已远远不够。虽然目前国内外关于L555M钢级管线钢热轧卷板的资料较多，但能满足-30℃以下低温断裂韧性要求的很少，以下简要介绍几个相近的文献：中国专利，申请号201610125245.6，公开了一种大管径大壁厚X80螺旋埋弧焊管及其制造方法。该专利成分中C≤0.06％、Si0.17％～0.25％、Mn≤1.6％、S≤0.004％、P≤0.012％、Cr0.20％～0.30％、Mo0.15％～0.30％、Ni0.10％～0.20％、Nb0.07～0.10％、V≤0.05％、Ti≤0.03％、Cu0.1％～0.2％、Al≤0.05％等。该专利以添加更多的贵重合金元素来弥补低C低Mn造成的强度损失，成本高。中国专利，申请号201611102795.2，公开了一种低碳X80管线钢板卷。该专利成分C≤0.035％、Si≤0.03％、Mn1.60％～1.90％、S≤0.0025％、P≤0.01％、Nb0.050％～0.075％、Ti0.01％～0.02％、Mo0.2％～0.30％、Cr0.15％～0.30％、Cu0.15％～0.30％、Ni0.20％～0.60％、N≤0.004％、Al0.015％～0.045％。该专利中利用较多的贵重合金元素来弥补因过度降低C造成的强度损失，成本高。中国专利，申请号200810227820.9，公开了一种高强韧性螺旋埋弧焊管用X80热轧卷板及其生产方法。该专利成分C0.03％～0.08％、Si0.10％～0.25％、Mn1.60％～1.95％、S≤0.003％、P≤0.018％、Nb0.09％～0.11％、V0.02％～0.03％、Ti0.010％～0.020％、Mo0.10％～0.30％、Cr0～0.30％、Cu0.10％～0.30％、Ni0.10％～0.30％、N≤0.006％。该专利合金设计采用高Nb含V，与本专利技术明显不同，成本偏高，工艺上采取常规层流冷却方式，不利于晶粒的细化和组织的均匀化，影响产品性能，提高生产成本。韩国专利KR20140130325(A)，HOT-ROLLEDSTEELSHEETANDMETHODOFMANUFACTURINGTHESAME。该专利成分C0.05％～0.15％、Si0.2％～0.5％、Mn1.7％～2.2％、S≤0.01％、P≤0.03％、Nb0.06％～0.012％、Ti0.01％～0.05％、Mo0.1％～0.5％、Cr0.1％～0.5％、Cu0.15％～0.20％、Ni0.1％～0.5％、N≤0.01％。该专利成分要求宽泛且合金添加量多，成本高，另外杂质元素含量要求过于宽泛，不利于低温断裂韧性控制。工艺上终冷温度530～630℃，明显偏高，不利于组织转变和细化。日本专利JP10102184，公开了制造高强度电阻焊钢管用热轧钢板。该专利成分C0.04％～0.08％、Si0.10％～0.30％、Mn1.20％～1.70％、Ti0.020％～0.070％、Nb0.030％～0.080％、Mo0.10％～0.50％，可添加Cu0.20％～0.50％、Ni0.10％～0.40％、V0.010％-0.030％。该专利成分要求宽泛且合金设计中无Cr，贵重合金元素含量高，成本偏高。俄罗斯专利，RU2549023(C1)，METHODOFPRODUCTIONOFROLLEDPLATESWITHSTRENGTHCLASSK65,X80,L555TOMANUFACTUREARCWELDEDPIPESOFMAINPIPELINES。该专利成分C0.03％～0.08％、Si0.12％～0.35％、Mn1.65％～2.10％、S0.0005％～0.003％、P0.002％～0.015％、N0.001％～0.0085、Ti0.010％～0.035％、Nb0.030％～0.090％、V0.001％～0.10％、Mo0.01％～0.30％、Cu0.01％～0.30％、Ni0.01％～0.30％、Cr0.01％～0.30％，该专利成分要求宽泛，合金元素要求多，不仅体系复杂，而且成本高。李人杰，袁媛等人在《包钢科技》2007，43(2)：38-40发表了《包钢22mmX80管线钢热轧卷板研制》，文中化学成分为：C0.05％、Si0.20％、Mn1.70％、P0.01％、S0.001％、Nb0.06％、Ti0.012％、Mo0.15％、Ni0.15％、Cr0.20％、Cu0.12％、N0.004％，没有提及具体工艺参数，冷却方式为层流冷却。该论文含Cu，采取的常规层流冷却，不利于晶粒的细化和组织的均匀化，影响产品性能且提高生产成本。孔祥磊、黄国建等人在《金属热处理》2010，35(9)：66-69发表了《X80管线钢连续冷却相变研究》。文中化学成分为：C0.034％、Si0.26％、Mn1.82％、P≤0.02％、S≤0.004％、Nb+V+Ti≤0.15％、Mo≤0.35％、Ni≤0.30％、Cr≤0.30％、Cu≤0.30％、N0.0034％。该论文中没有提及贵重合金元素的具体含量，从较低的C含量设计推断上分析，应添加了较多的贵重合金元素，且合金元素含量多，体系复杂。以上文献中公开的L555M钢级管线钢均可以满足强度指标要求，但多难以满足-30℃以下低温断裂韧性要求，有的合金体系复杂，贵重合金元素多，成本高，有的工艺采取的是常规层流冷却，不利于晶粒的细化和组织的均匀化，影响产品性能且提高生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是，设计简单经济的合金体系，匹配精确的两阶段控制轧制和超快冷+层流冷却工艺，提供一种具有优异低温韧性的L555M钢级管线钢热轧卷板及其制造方法。具体的技术方案是：本专利技术提出一种具有优异低温韧性的L555M管线钢，其化学成分重量百分比为：C0.045％～0.065％、Si0.10％～0.25％、Mn1.66％～1.76％、Nb0.055％～0.075％、Ti0.010％～0.025％、Mo0.21％～0.29％、Cr0.11％～0.19％、Ni0.05％～0.15％、Als0.015％～0.045％、P≤0.015％、S≤0.003％、N≤0.006％，余量为铁和不可避免的杂质，且冷裂纹敏感系数Pcm≤0.19％，其中Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B。L555M管线钢的成分设计思想是采用C-Mn-Nb-Mo微合金设计，并添加少量的Cr、Ni、Ti等微合金元素，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低温韧性优异的L555M管线钢，其特征在于，钢中化学成分按质量百分比为：C 0.045％～0.065％、Si 0.10％～0.25％、Mn 1.66％～1.76％、Nb 0.055％～0.075％、Ti 0.010％～0.025％、Mo 0.21％～0.29％、Cr 0.11％～0.19％、Ni 0.05％～0.15％、Als 0.015％～0.045％、P≤0.015％、S≤0.003％、N≤0.006％，余量为铁和不可避免的杂质，且冷裂纹敏感系数Pcm≤0.19％，其中Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B。
【技术特征摘要】
1.一种低温韧性优异的L555M管线钢，其特征在于，钢中化学成分按质量百分比为：C0.045％～0.065％、Si0.10％～0.25％、Mn1.66％～1.76％、Nb0.055％～0.075％、Ti0.010％～0.025％、Mo0.21％～0.29％、Cr0.11％～0.19％、Ni0.05％～0.15％、Als0.015％～0.045％、P≤0.015％、S≤0.003％、N≤0.006％，余量为铁和不可避免的杂质，且冷裂纹敏感系数Pcm≤0.19％，其中Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B。2.一种如权利要求1所述的低温韧性优异的L555M管线钢的制造方法，钢板的生产工艺...
【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥磊，黄国建，栗锐，吴成举，黄明浩，张英慧，王杨，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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