本发明专利技术涉及一种560MPa级Cu时效热煨弯管用钢板及生产方法，钢中化学成分按重量百分比为：C：0.035％～0.05％、Si：0.20％～0.35％、Mn：0.45％～0.75％、Nb：0.02％～0.03％、Ti：0.011％～0.025％、Ni：0.7％～1.0％、Cr：0.60％～1.0％、Cu：0.80％～1.0％、Mo：0.20％～0.30％、Als：0.015％～0.040％、N：0.0020％～0.0049％、P≤0.010％、S≤0.002％、H≤0.00015％、O≤0.0020％，Ti/N：3.42～6.00，余量为Fe和不可避免的杂质；本发明专利技术通过调整母管的化学成分使之适合热处理的需要，使弯管在热加工后能够取得较好的强化、韧化效果，其低温韧性能够满足－45℃的环境使用。
560MPa grade Cu aging hot bending pipe plate and its production method
The present invention relates to a 560 MPa grade copper ageing hot-ironing bending steel plate and its production method. The chemical composition of the steel is as follows: C:0.035%-0.05%, Si:0.20%-0.35%, Mn:0.45%-0.75%, Nb:0.02%-0.03%, Ti:0.011%-0.025%, Ni:0.7%-1.0%, Cr:0.60%-1.0%, and Cu:0 by weight percentage. 80%-1.0%, Mo: 0.20%-0.30%, Als: 0.015%-0.040%, N: 0.0020%-0.0049%, P < 0.010%, S < 0.002%, H < 0.00015%, O < 0.0020%, Ti/N: 3.42-6.00, the remaining amount of Fe and unavoidable impurities; by adjusting the chemical composition of the master pipe, the present invention makes it suitable for the needs of heat treatment, so as to make the master pipe suitable for the needs of iron and inevitable impurities. The elbow can obtain better strengthening and toughening effect after hot working, and its low temperature toughness can meet the environmental use of -45 C.
【技术实现步骤摘要】
560MPa级Cu时效热煨弯管用钢板及生产方法
本专利技术涉及低碳微合金钢生产
，尤其涉及一种560MPa级Cu时效热煨弯管用钢板及生产方法，所述热煨弯管用于高压、大口径石油天然气输送管道。
技术介绍
弯管是管道上重要的管件产品之一，其在管线上主要起两方面作用，一是根据需要改变管线的方向；二是具有结构力学作用—可以缓冲管线所在地域因地层迁移、地震及外界环境温度变化等附加在直管上的拉、压应力和扭矩作用。长期以来，用于长输管道小曲率半径的弯管大都采用热煨弯管，其主要的失效方式为热弯段管壁穿孔、断裂，主要原因是热加工后钢材的强度和硬度明显下降，随着输送压力的不断提高，这种热弯段失效现象更加突出。我国弯管制造采用GB/T12459-1990、SY/T5257-91标准。目前生产的弯管通常是采用管线钢管做母管，经热煨加工后制成，由于母管是控轧钢设计，经热处理后，其强度和硬度大幅度降低。此外，由于在热煨过程中反复加热造成晶粒粗大、韧性性能差，特别是低温韧性无法保证－45℃的环境使用。日本专利JP2002129288公开了一种高强度弯管及其生产方法，APIX80～100钢的主要化学成分为：C≤0.03％、Si≤0.3％、Mn：0.8％～2.5％、P≤0.015％、S≤0.005％、Nb：0.01～0.05％、Ti：0.005～0.030％、Al≤0.05％、N：0.001～0.06％，以及其它任意金属Ni：0.01～1.0％、Cu：0.1～1.2％、Cr：0.1～1.0％、V：0.01～0.10％、Ca：0.001～0.005％、Mg：0.0001～0.002％，其余为铁。原料钢管在800～1000℃热轧，弯曲然后淬火，得到最终弯管产品。其生产的弯管由于碳含量较低，热处理后强度明显下降，耐热加工性差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种560MPa级Cu时效热煨弯管用钢板及生产方法，通过调整母管的化学成分使之适合热处理的需要，使弯管在热加工后能够取得较好的强化、韧化效果，其低温韧性能够满足－45℃的环境使用。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：560MPa级Cu时效热煨弯管用钢板，钢中化学成分按重量百分比为：C：0.035％～0.05％、Si：0.20％～0.35％、Mn：0.45％～0.75％、Nb：0.02％～0.03％、Ti：0.011％～0.025％、Ni：0.7％～1.0％、Cr：0.60％～1.0％、Cu：0.80％～1.0％、Mo：0.20％～0.30％、Als：0.015％～0.040％、N：0.0020％～0.0049％、P≤0.010％、S≤0.002％、H≤0.00015％、O≤0.0020％，Ti/N：3.42～6.00，余量为Fe和不可避免的杂质；钢板厚度≥25mm；钢板热弯处理后-45℃时的冲击功CVN均值＞300J。所述钢板的生产工艺包括冶炼、炉外精炼、连铸及轧制，其中轧制过程采用控轧控冷工艺，板坯的加热温度为1200～1280℃，粗轧温度为1080～1200℃，精轧温度为880～1050℃，轧后控制冷却速度为25～40℃/s，终冷温度为300～375℃，之后空冷。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)本专利技术所述560MPa级Cu时效热煨弯管用钢板的化学成分设计合理，与现有技术相比，以低C、低Mn为基础，充分利用ε－Cu析出来弥补低C、低Mn的强度缺失，合理配置Cr、Mo、Ni元素并添加少量Nb、Ti等元素，严格控制有害元素含量，配以与化学成分相适应的独特的生产工艺，最终获得了综合性能良好的热煨弯管用钢板；2)所生产的热煨弯管用钢板具有良好的热成型稳定性能，产品屈服强度达570MPa以上，抗拉强度达650MPa以上；3)所生产的热煨弯管用钢板经反复热弯处理后强度、硬度、低温韧性较高，具有较好的热加工性能，；钢板热弯处理后-45℃条件下的冲击功CVN均值＞300J，能够满足－45℃环境下使用。附图说明图1是本专利技术所述560MPa级Cu时效热煨弯管用钢板的金相组织图。具体实施方式本专利技术所述560MPa级Cu时效热煨弯管用钢板，钢中化学成分按重量百分比为：C：0.035％～0.05％、Si：0.20％～0.35％、Mn：0.45％～0.75％、Nb：0.02％～0.03％、Ti：0.011％～0.025％、Ni：0.7％～1.0％、Cr：0.60％～1.0％、Cu：0.80％～1.0％、Mo：0.20％～0.30％、Als：0.015％～0.040％、N：0.0020％～0.0049％、P≤0.010％、S≤0.002％、H≤0.00015％、O≤0.0020％，Ti/N：3.42～6.00，余量为Fe和不可避免的杂质；钢板厚度≥25mm；钢板热弯处理后-45℃时的冲击功CVN均值＞300J。所述钢板的生产工艺包括冶炼、炉外精炼、连铸及轧制，其中轧制过程采用控轧控冷工艺，板坯的加热温度为1200～1280℃，粗轧温度为1080～1200℃，精轧温度为880～1050℃，轧后控制冷却速度为25～40℃/s，终冷温度为300～375℃，之后空冷。本专利技术所述560MPa级Cu时效热煨弯管用钢板的成分设计理由如下：碳是钢中最有效的强化元素，能够形成间隙固溶体，还可以与合金元素作用形成碳化物，对保证调质后强度有利，因此，碳含量不宜过低；但是，碳含量的增加对材料韧性不利，所以，碳含量也不能过高，因此，本专利技术将碳含量控制在0.035％～0.05％。Si有固溶强化作用，提高淬透性，但其含量过高会使钢的塑性和韧性降低，易引起冷脆，因此，本专利技术将Si含量的范围控制在0.20％～0.35％。Mn具有固溶强化作用，可有效提高强度，对提高淬透性也有利，可以增加奥氏体稳定性；但是，锰含量过高不利于焊接，因此，本专利技术将锰含量控制在0.45％～0.75％。Nb有明显的固溶和析出强化作用，能够细化晶粒，改善强韧性，同时，降低调质后脆性，但是，增加Nb含量会使生产成本明显增加，因此，本专利技术将铌含量控制在0.02％～0.03％。Ti可起到析出强化和固氮效果，易形成碳氮化物，且熔点高，能抑制高温条件下的晶粒长大，Ti/N≥3.42能够保证氮化钛析出，有效减少和控制游离氮元素量；因此，本专利技术将钛含量控制在0.011％～0.025％。Cr能提高奥氏体稳定性和淬透性，有固溶强化作用，对提高厚规格钢板强度和改善厚度方向组织均匀性发挥良好作用，另外，Cr含量达到0.18％以上时可以改善钢的耐腐蚀性；所以，本专利技术将Cr含量控制在0.60％～1.0％。Al是有效的脱氧元素，但铝含量过高会使钢中的夹杂物增加，焊接性能恶化，因此，本专利技术将酸溶铝的含量控制在0.015％～0.040％。Ni能提高强度，有利于改善低温韧性和耐腐蚀性；Ni还可以延迟珠光体转变，促进中温转变组织形成，降低厚规格钢板冷速限制；因此，本专利技术将其含量控制在0.7％～1.0％。Mo能够明显提高淬透性，增加强度，但是，钼含量过高会增加成本，对焊接性也有不利影响，因此，本专利技术控制Mo含量在0.20％～0.30％。Cu可以通过时效过程中大量的ε－Cu析出来弥补低C、低Mn的强度缺失，既可以保证钢板的强韧性，又能使钢板具有适宜的可焊性，为了获取能够弥补强度的ε－Cu析出本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.560MPa级Cu时效热煨弯管用钢板，其特征在于，钢中化学成分按重量百分比为：C：0.035％～0.05％、Si：0.20％～0.35％、Mn：0.45％～0.75％、Nb：0.02％～0.03％、Ti：0.011％～0.025％、Ni：0.7％～1.0％、Cr：0.60％～1.0％、Cu：0.80％～1.0％、Mo：0.20％～0.30％、Als：0.015％～0.040％、N：0.0020％～0.0049％、P≤0.010％、S≤0.002％、H≤0.00015％、O≤0.0020％，Ti/N：3.42～6.00，余量为Fe和不可避免的杂质；钢板厚度≥25mm；钢板热弯处理后‑45℃时的冲击功CVN均值＞300J。
【技术特征摘要】
1.560MPa级Cu时效热煨弯管用钢板，其特征在于，钢中化学成分按重量百分比为：C：0.035％～0.05％、Si：0.20％～0.35％、Mn：0.45％～0.75％、Nb：0.02％～0.03％、Ti：0.011％～0.025％、Ni：0.7％～1.0％、Cr：0.60％～1.0％、Cu：0.80％～1.0％、Mo：0.20％～0.30％、Als：0.015％～0.040％、N：0.0020％～0.0049％、P≤0.010％、S≤0.002％、H≤0.00015％、O≤...
【专利技术属性】
技术研发人员：任毅，张帅，王爽，刘文月，高红，
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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