钢材、制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种钢材、制备方法及其应用。包括：按以下化学成分配料，得到原料：按重量百分含量计，原料包括C 0.08～0.30％，Si≤0.5％，Mn≤1.0％，Cu 0.5～2.0％，Al≤1.0％，Ce 0.01～0.2％，Cr 0.5～1.5％，Mo 0.5～1.5％，V≤0.3％，N≤0.005％，O≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余量为Fe；将原料依次进行熔炼、浇注及后处理，得到钢材，当反应产物体系中的O和S元素含量均不大于0.005wt％时，向反应产物体系中加入Ce元素。制得钢材具有高强度、高韧性、抗硫化物应力腐蚀及耐微生物腐蚀等优点，实现了结构功能一体化。

【技术实现步骤摘要】
钢材、制备方法及其应用
本专利技术涉及合金钢制造领域，具体而言，涉及一种钢材、制备方法及其应用。
技术介绍
管道腐蚀是油气开采、集输和输送过程中面临的一个严重问题。硫化氢(H2S)造成的硫化物应力腐蚀(SSC)和微生物腐蚀(MIC)是管道腐蚀的两种重要形式。MIC主要以局部腐蚀(点蚀)为主，腐蚀的发生、发展具有不可预见性，腐蚀部位也没有规律可循。近年来，由于MIC导致的管道破漏事故频发，给油气产业造成了巨大经济损失。同时，MIC造成的点蚀又是SSC开裂的裂纹源，二者相互促进，为腐蚀防护带来巨大挑战。除了耐腐蚀性能外，还需要提高钢的强度和韧性来解决管道因薄壁化、细长化而使成本增加的问题。然而，随着钢的强度提高，SSC敏感性增大，开发高强度，尤其是强度高于862MPa(125ksi级)的抗SSC管道用钢更加困难。钢的强度、韧性和抗SSC性能是一种此消彼长的矛盾关系，平衡三者的矛盾关系是能否获得高强、高韧和抗SSC性能的关键。因此，开发一种高强度、高韧性、抗SSC和耐MIC的管道用钢是当前冶金行业亟待解决的技术难题。>
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种钢材的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：/n按以下化学成分配料，得到原料：/n按重量百分含量计，所述原料包括C 0.08～0.30％，Si≤0.5％，Mn≤1.0％，Cu 0.5～2.0％，Al≤1.0％，Ce 0.01～0.2％，Cr 0.5～1.5％，Mo 0.5～1.5％，V≤0.3％，N≤0.005％，O≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余量为Fe；/n将所述原料依次进行熔炼、浇注及后处理，得到所述钢材，且在所述熔炼过程中，当反应产物体系中的O元素和S元素含量均不大于0.005wt％时，向所述反应产物体系中加入Ce元素。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢材的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
按以下化学成分配料，得到原料：
按重量百分含量计，所述原料包括C0.08～0.30％，Si≤0.5％，Mn≤1.0％，Cu0.5～2.0％，Al≤1.0％，Ce0.01～0.2％，Cr0.5～1.5％，Mo0.5～1.5％，V≤0.3％，N≤0.005％，O≤0.005％，S≤0.005％，P≤0.005％，余量为Fe；
将所述原料依次进行熔炼、浇注及后处理，得到所述钢材，且在所述熔炼过程中，当反应产物体系中的O元素和S元素含量均不大于0.005wt％时，向所述反应产物体系中加入Ce元素。


2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述原料中，Cu元素的含量为0.5～2.0wt％，Al元素的含量为0.1～0.6wt％，Ce的含量为0.01～0.2wt％，Cr含量为0.5～1.5wt％，Mo含量为0.5～1.5wt％，V含量为0.005～0.25wt％，N含量应≤0.005wt％，O和S含量应≤0.005wt％。


3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于，将所述反应产物体系中Cu元素、Al元素和Ce元素的重量百分含量之和记为a，且1.0％≤a≤2.0％。


4.根据权利要求2或3所述的制造方法，其特征在于，所述配料步骤中，所述原料还包括Nb元素、Ti元素、Ca元素和B元素组成的组中的一种或多种，且各元素的重量百分含量均不高于0.1％。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述熔炼过程为将所述原料进行真空感应炉冶炼的过...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹喜洋，史显波，田研，严伟，周正平，杨柯，李端正，单以银，曾天翼，
申请(专利权)人：衡阳华菱钢管有限公司，中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：湖南;43