耐酸管线管用高强度钢板和使用了该高强度钢板的高强度钢管制造技术

技术编号:24421118 阅读:52 留言:0更新日期:2020-06-06 14:08
本发明专利技术提供耐HIC特性优良、而且抑制了板宽方向上的耐HIC特性的波动的耐酸管线管用高强度钢板。本发明专利技术的耐酸管线管用高强度钢板的特征在于,具有以规定量含有C、Si、Mn、P、S、Al和Ca、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成,在与钢板的轧制方向垂直的截面中,在自板厚中心起板厚方向上±5mm的测定区域中,近似于椭圆形的长轴长度大于1.5mm的Mn富集点的数量在板宽方向每100mm的长度中为3个以下,将板宽设为W,在自钢板的板宽方向的一端起W/4的位置、W/2的位置和3W/4的位置处,耐HIC特性以CAR计为10%以下,将CAR的标准偏差设为σ时,板宽方向的耐HIC特性的波动以3σ计为5%以下,具有520MPa以上的拉伸强度。

High strength steel plate for acid resistant pipeline pipe and high strength steel pipe using the high strength steel plate

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐酸管线管用高强度钢板和使用了该高强度钢板的高强度钢管
本专利技术涉及耐酸管线管的领域中使用的、钢板内的材质均匀性、特别是HIC特性的均匀性优良的耐酸管线管用高强度钢板和使用了该高强度钢板的高强度钢管。
技术介绍
通常,管线管通过将利用厚板轧机或热轧机制造的钢板利用UOE成形、压弯成形和辊轧成形等成形为钢管来制造。其中,用于输送含有硫化氢的原油、天然气的管线管除了需要强度、韧性、焊接性等以外,还需要耐氢致开裂性(耐HIC(HydrogenInducedCracking)性)、耐硫化物应力腐蚀开裂性(耐SSCC(SulfideStressCorrosionCracking)性)之类的所谓耐酸性。其中,对于HIC而言,由腐蚀反应生成的氢离子吸附于钢材表面,以原子态氢的形式侵入到钢内部,扩散、聚集到钢中的MnS等非金属夹杂物或硬的第二相组织的周围,成为分子态氢,因其内压而发生开裂。为了防止这样的HIC,提出了几种方法。在专利文献1、2中提出了如下方法:对于高强度钢板,通过低S且添加Ca进行硫化物系夹杂物的形态控制,并且利用低C-低Mn化抑制中心偏析,通过Cr、Mo、Ni等的添加和加速冷却来弥补与此相伴的强度降低。另一方面,从钢结构物的大型化、成本削减的观点出发,具有更高强度、更高韧性的钢板的需求增加。以提高钢板的特性、削减合金元素、省略热处理为目的,通常,高强度钢板通过应用组合了控制轧制和控制冷却的所谓TMCP(热机械控制工艺,Thermo-MechanicalControlProcess)技术来制造。为了使用TMCP技术进行钢材的高强度化,增大控制冷却时的冷却速度是有效的。但是,在以高冷却速度进行控制冷却的情况下,由于钢板表层部骤冷,因此与钢板内部相比,表层部的硬度升高,板厚方向的硬度分布产生波动。因此,从确保钢板内的材质均匀性的观点考虑成为问题。为了解决上述问题,例如在专利文献3、4中公开了如下的管线管用钢板的制造方法,其中,使用高频感应加热装置,将加速冷却后的钢板表面加热至高于内部的温度从而使表层部的硬度降低。另一方面,在钢板表面的氧化皮厚度存在不均的情况下,冷却时其下部的钢板的冷却速度也产生波动,钢板内的局部冷却停止温度的波动成为问题。其结果是,因氧化皮厚度的不均而在板宽方向上产生钢板材质的波动。对此,在专利文献5、6中公开了如下方法:在即将进行冷却之前进行脱氧化皮,由此减小因氧化皮厚度不均引起的冷却不均,从而改善钢板形状。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平5-271766号公报专利文献2:日本特开平7-173536号公报专利文献3:日本特开2002-327212号公报专利文献4:日本专利第3711896号公报专利文献5:日本特开平9-57327号公报专利文献6:日本专利第3796133号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是,专利文献1~4中记载的技术均是以中心偏析部为对象,但没有考虑板宽方向的耐HIC特性的均匀性。钢坯阶段的板宽方向的中心偏析的波动产生影响,存在产生轧制后钢板的板宽方向的耐HIC特性的波动这样的问题。另外,根据本专利技术人的研究发现,对于通过上述专利文献5、6中记载的制造方法得到的高强度钢板而言,从板宽方向的耐HIC特性的均匀性的观点考虑仍存在改善的余地。作为其理由,考虑如下内容。即,在专利文献5、6中记载的方法中,通过脱氧化皮减少了热矫正时氧化皮的压入缺陷所致的表面性状不良、减小了钢板的冷却停止温度的波动而改善了钢板形状,但关于用于得到均匀材质的冷却条件没有任何考虑。可见,以往在组合低廉的成分与高冷却速度的控制冷却的情况下,不能制造具备钢板内的材质均匀性和耐HIC特性的高强度钢板。因此,鉴于上述问题,本专利技术的目的在于提供耐HIC特性优良、而且抑制了板宽方向上的耐HIC特性的波动的耐酸管线管用高强度钢板和使用了该高强度钢板的高强度钢管。用于解决问题的方法为了解决上述问题,本专利技术人针对具有API标准X65等级的强度的高强度钢板,为了防止从中心偏析部发生HIC、抑制板宽方向的耐HIC特性的波动、提高钢板内的材质均匀性,对钢材的成分组成、显微组织和制造方法进行了深入研究。其结果,得出如下见解:通过组合铸片(钢坯)的二次冷却时采用特定的条件并且在特定的条件下进行热轧后的控制冷却的方法,能够抑制钢板的板宽方向上的中心偏析的波动,从而完成了本专利技术。即,本专利技术的主旨构成如下所述。[1]一种耐酸管线管用高强度钢板,其特征在于,具有以质量%计含有C:0.02~0.08%、Si:0.01~0.50%、Mn:0.50~1.80%、P:0.001~0.015%、S:0.0002~0.0015%、Al:0.01~0.08%和Ca:0.0005~0.005%、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成,在与钢板的轧制方向垂直的截面中,在自板厚中心起板厚方向上±5mm的测定区域中,近似于椭圆形的长轴长度大于1.5mm的Mn富集点的数量在板宽方向每100mm的长度中为3个以下,将板宽设为W,在自钢板的板宽方向的一端起W/4的位置、W/2的位置和3W/4的位置处,耐HIC特性以CAR计为10%以下,将CAR的标准偏差设为σ时,板宽方向的耐HIC特性的波动以3σ计为5%以下,具有520MPa以上的拉伸强度。[2]如上述[1]所述的耐酸管线管用高强度钢板,其中,上述成分组成以质量%计还含有选自Cu:0.50%以下、Ni:0.50%以下、Cr:0.50%以下和Mo:0.50%以下中的一种或两种以上。[3]如上述[1]或[2]所述的耐酸管线管用高强度钢板,其中,上述成分组成以质量%计还含有选自Nb:0.005~0.1%、V:0.005~0.1%和Ti:0.005~0.1%中的一种或两种以上。[4]一种高强度钢管,其使用了上述[1]~[3]中任一项所述的耐酸管线管用高强度钢板。专利技术效果本专利技术的耐酸管线管用高强度钢板的耐HIC特性优良,而且板宽方向上的耐HIC特性的波动得到了抑制。因此,使用了该高强度钢板的本专利技术的高强度钢管的耐HIC特性优良,而且管周方向上的耐HIC特性的波动得到了抑制。附图说明图1是说明实施例中的EMPA分析区域的位置的钢板C截面的示意图。图2是说明实施例中的HIC试验片的裁取部的位置的钢板C截面的示意图。图3是说明用于制造本实施方式的高强度钢板的、连续铸造中的铸片的二次冷却方法的图,(A)是表示从一个双流体喷嘴喷射冷却水时的冷却水的喷射范围和水量密度分布的示意图,(B)是表示从两个双流体喷嘴喷射冷却水时的冷却水的喷射范围、水量密度分布和喷射范围的重叠量(ラツプ代)的示意图。具体实施方式以下,对本公开的耐酸管线管用高强度钢板进行具体说明。[成分组成]首先,对基于本公开的高强度钢板的成分本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种耐酸管线管用高强度钢板,其特征在于,/n具有以质量%计含有C:0.02~0.08%、Si:0.01~0.50%、Mn:0.50~1.80%、P:0.001~0.015%、S:0.0002~0.0015%、Al:0.01~0.08%和Ca:0.0005~0.005%、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成,/n在与钢板的轧制方向垂直的截面中,在自板厚中心起板厚方向上±5mm的测定区域中,近似于椭圆形的长轴长度大于1.5mm的Mn富集点的数量在板宽方向每100mm的长度中为3个以下,/n将板宽设为W,在自钢板的板宽方向的一端起W/4的位置、W/2的位置和3W/4的位置处,耐HIC特性以CAR计为10%以下,/n将CAR的标准偏差设为σ时,板宽方向的耐HIC特性的波动以3σ计为5%以下,/n具有520MPa以上的拉伸强度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种耐酸管线管用高强度钢板,其特征在于,
具有以质量%计含有C:0.02~0.08%、Si:0.01~0.50%、Mn:0.50~1.80%、P:0.001~0.015%、S:0.0002~0.0015%、Al:0.01~0.08%和Ca:0.0005~0.005%、余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成,
在与钢板的轧制方向垂直的截面中,在自板厚中心起板厚方向上±5mm的测定区域中,近似于椭圆形的长轴长度大于1.5mm的Mn富集点的数量在板宽方向每100mm的长度中为3个以下,
将板宽设为W,在自钢板的板宽方向的一端起W/4的位置、W/2的位置和3W/4的位置处,耐HIC特性以CAR计为10%以下,
将...

【专利技术属性】
技术研发人员:岛村纯二横田智之泉川晋一
申请(专利权)人:杰富意钢铁株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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