一种抗酸管线钢X65MS的生产方法技术

一种抗酸管线用钢X65MS的生产方法，钢的化学组成质量百分比为碳=0.03~0.04，硅=0.10~0.20，锰=1.20~1.25，磷≤0.012，硫≤0.0010，铌=0.038~0.044，钛=0.012~0.018，铝≤0.015，镍=0.10~0.13，铬=0.15~0.18，钼=0.08~0.10，铜=0.15~0.18，V=0.03~0.04，其余为Fe与不可避免的杂质。生产的钢具有强度高、韧性好、优良的低温韧性、优良的抗HIC与SSCC性能、优良的加工性能及焊接性能，钢的屈服强度450~550Mpa，抗拉强度550~650Mpa，屈强比≤0.86，板厚低温冲击韧性

【技术实现步骤摘要】
一种抗酸管线钢X65MS的生产方法


[0001]本专利技术属于冶金
，涉及一种石油天然气抗酸管线用钢X65MS的生产方法。

技术介绍

[0002]随着能源结构的变化以及对能源需求的增长，能源的开采也逐渐由内陆向海洋、极地延伸，这就极大地促进了长距离输送管线的发展，随着开采资源的进一步减少，富含Ｈ
２
Ｓ／ＣＯ
２
腐蚀介质天然气资源的开采量日渐增加，而Ｈ
２
Ｓ是油气中存在最具腐蚀作用的有害介质之一，腐蚀环境中产生的Ｈ原子向管线钢中的缺陷位置不断渗透、积聚，即使在较低输气压力下也会导致钢的腐蚀开裂，为保证输送油气的安全性，要求油气管道用钢具备良好的抗ＨＩＣ性能，产生了酸性环境服役钢的需求。抗酸性管线钢，它除有较高的屈服强度、抗拉强度外，还有良好的延伸性能、冷弯性能、焊接性能和低温止裂性能，良好的抗HIC性能，主要应用在天然气与石油输送行业，以适应酸性介质的输送服役环境，有效抵抗H2S的腐蚀破坏，减少碳排放，增加工程安全系数，节约资源。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提供一种高强度低温韧性好的石油天然气抗酸管线用钢X65MS的生产方法，具有强度高、韧性好、优良的低温韧性、优良的抗HIC与SSCC性能、优良的加工性能及焊接性能，钢的屈服强度450~550Mpa，抗拉强度550~650Mpa，屈强比≤0.86，板厚低温冲击韧性
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40℃，Akv≥230J，止裂落锤温度－30℃，韧性面积≥88%，抗HIC性能CLR≤5%，CTR≤1%，CSR≤1%。90%屈服强度载苛SSCC合格。
[0004]本专利技术通过下述技术方案予以实现：一种抗酸管线钢X65MS的生产方法，工艺流程包括转炉冶炼、精炼、连铸、加热轧制、冷却、检查入库，钢的化学组成质量百分比为碳=0.03~0.04，硅=0.10~0.20，锰=1.20~1.25，磷≤0.012，硫≤0.0010，铌=0.038~0.044，钛=0.012~0.018，铝≤0.015，镍=0.10~0.13，铬=0.15~0.18，钼=0.08~0.10，铜=0.15~0.18，V=0.03~0.04，其余为Fe与不可避免的杂质；关键工艺步骤包括：（1）转炉：转炉控制氧≥450ppm，碳氧积＝0.0023%，采用滑板装置挡渣出钢，炉后加入石灰与改质剂进行渣处理，无铝脱氧；炉后不喂Al线与合金化操作；（2）精炼：LF开启大流量吹Ar搅拌，电极加热钢水，利用转炉钢水中的氧与碳进一步发生碳氧反应，降低钢水氧含量，碳氧反应终点后，碳的测量值≤0.025%，脱碳反应后，加入合金，控制钢水氧含量≤30ppm。钢水加入石灰与精炼渣料脱氧、硫，精炼渣碱度CaO/SiO2≤4.2~5.5，全程控制钢水中铝含量，减少Al2O3夹杂物的生成；控制钢水中夹杂物，真空在0.5tor的工作真空度条件下保持真空时间18min以上；对钢水进行脱氮、氢、氧处理，氧含量≤15ppm；（3）连铸：全程低过热度保护浇铸，控制过热度8~12℃，二次冷却采用动态配比水的方法，动态轻压下技术减轻铸坯中心偏析与疏松，铸坯出二冷火焰切割后采用铸坯淬火
装置激冷至≤600℃，铸坯下线进保温装置缓冷至≤350℃装炉轧制；（4）轧制：加热温度1150~1180℃，加热时间280~320min，待温坯厚度＞3h，开轧温度840~930℃，终轧温度770~810℃，采用水冷冷却，开始冷却温度780~820℃，终冷温度480~570℃，冷却速率10~20℃/s。
[0005]本专利技术的原理：关于步骤（1），利用大氧气射流搅拌熔池，造高碱度渣，使得出钢氧含量≥450ppm，碳氧积＝0.0023%，P≤0.010%，采用滑板挡渣出钢，减少高氧化渣的混出，不脱氧合金化，保持钢水的高氧含量，炉后加入石灰与改质剂对钢渣改性，钢水不脱氧与合金化处理，保持钢水中的氧含量，减少温度的损失，利于后续脱碳反应的发生。
[0006]关于步骤（2），进LF后，开启大氩气流量搅拌，电极加热钢水升温，使得碳氧反应进一步发生，生成CO2排出，进一步降低钢水的碳含量，减少碳化物的析出，消除异常组织的产生，稳定控制碳含量≤0.025%，采用非铝元素脱氧合金化，减少夹杂物Al2O3的生成，脱氧反应后，加入合金脱氧合金化，采用石灰和精炼渣料脱氧、硫，造高碱度流动性渣，精炼渣碱度CaO/SiO2：4.2~5.5，全程控制钢水中铝含量，减少Al2O3夹杂物的产生，便于CaO
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Al2O3向低熔点CaO
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Al2O3ꢀ‑
MgO复合夹杂物转变，利于夹杂物上浮与排除，夹杂物稳定控制A类粗细/细系≤0.5级；B类粗系/细系≤1.0级；C类粗系/细系≤0.5级；D类粗系/细系≤1.0级。
[0007]关于步骤（3），连铸采用低过热度保护浇铸，全程保护浇铸可有效降低二次氧化物的生成，控制过热度8~12℃，连铸二冷动态配水技术，凝固末端三段动态轻压下技术，压下量7~9mm，减少中心桥琏的形成，减轻中心偏析与疏松，中心偏析≤0.5级；铸坯经火焰切割后铸坯淬火装置激冷至≤600℃，均匀铸坯组织，下线保护罩内冷却至≤350℃后装炉轧制，铸坯态组织进一步稳定，得到细等轴晶组织。
[0008]关于步骤（4），通过1150~1180℃低温加热的执行，初始奥氏体细小，配合大压下轧制，进一步破碎晶粒，大的冷速得到表面大量针状铁素体中间部分贝氏体的混合组织。铁素体组织相互缠绕，阻止了断裂的延展，提高了材料的止裂性能，提升了抗酸性能。
[0009]本专利技术的优点：生产流程简单，合金成本低，微铝成分控制可以有效降低Al2O3夹杂物的产生，减少钢中大型夹杂物的量，提高钢材性能。独特的利用钢水残氧LF脱碳技术，省去了传统的RH真空脱碳环节，减少了生产工序，节约了能源，减少CO2排放，降低了生产成本，减轻了转炉的吹炼压力，保护了转炉炉衬，延长了转炉炉龄，通过LF升温吹氩碳－氧反应的进一步发生，可以稳定控制碳元素0.03%~0.04%。连铸坯淬火激冷+保温罩的保温技术，使铸坯得到尽可能多的细小等轴晶组织。铁素体加贝氏体缠绕组织，得到了优良的抗HIC与SSCC性能。该专利技术所生产的抗酸管线钢X65MS，铸坯偏析C≤0.5，钢板性能均匀稳定，具备优良的抗HIC与SSCC性能，屈服强度450~550Mpa，抗拉强度550~650Mpa，屈强比≤0.86，－40℃冲击260~450J，－30落锤剪切面积≥88%；夹杂物A类粗系/细系≤0.5级，B类粗系/细系≤1.0级，C类粗系/细系≤0.5级，D类粗系/细系≤1.0级，抗HIC性能CLR≤5%，CTR≤1%，CSR≤1%。90%强度载苛SSCC合格。
附图说明
[0010]图1为实施例钢板金相组织图。
具体实施方式
[0011]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明：实施例1：9.5mmX65MS管线钢的生产合金元素的化学成分重量百分比为碳=0.035，硅=0.18，锰=1.23，磷＝0.011，硫＝0.0008，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗酸管线钢X65MS的生产方法，工艺流程包括转炉冶炼、精炼、连铸、加热轧制、冷却、检查入库，钢的化学组成质量百分比为碳=0.03~0.04，硅=0.10~0.20，锰=1.20~1.25，磷≤0.012，硫≤0.0010，铌=0.038~0.044，钛=0.012~0.018，铝≤0.015，镍=0.10~0.13，铬=0.15~0.18，钼=0.08~0.10，铜=0.15~0.18，V=0.03~0.04，其余为Fe与不可避免的杂质；关键工艺步骤包括：（1）转炉：转炉控制氧≥450ppm，碳氧积＝0.0023%，采用滑板装置挡渣出钢，炉后加入石灰与改质剂进行渣处理，无铝脱氧；炉后不喂Al线与合金化操作；（2）精炼：LF开启大流量吹Ar搅拌，电极加热钢水，利用转炉钢水中的氧与碳进一步发生碳氧反应，降低钢水氧含量，碳氧反应终点后，碳的测量值≤0.025%，脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文浩，陈奇明，罗登，史术华，熊祥江，李中平，周凯，范明，彭宁琦，
申请(专利权)人：湖南华菱湘潭钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：