【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低合金高强钢，尤其涉及一种海底管道用钢板及其制造方法。
技术介绍
1、陆上油气田资源日益枯竭，开采难度加剧且成本增加，由此转向海底特别是深海区域。海底蕴藏着丰富的油气资源，占世界油气资源总量的1/3以上。海洋输气管道是连接海洋采油、采气平台到陆地的油、气外输的主要手段，是海上油气田开发与生产的不可或缺的生命线工程。如今，管线钢产品已经成功在陆上大批量服役，但是在复杂海洋环境中，对钢管的性能要求会更为严苛，随着钢铁生产工艺的不断发展，已经成功开发出了管径不大于813mm的海底管线钢，但对于1219mm口径的厚壁海底管线钢的研究与开发目前尚属空白。
2、目前公开文献所涉及的海底管线钢存在强度、韧性、塑性及大应变能力不足等问题，尤其是在低温环境下的韧性不足，在海底特殊环境下使用/服役过程中，易产生开裂、破损、变形等问题，而海底环境又给管线的维护和更换带来了极大的困难，在实际情况中，对于海底管线的破损是难以进行更换的，只能以各种形式进行修补，且难以保证修补的质量和耐久性。
3、因此，开发一种在海底特殊环境下(高压、低温等)具有优异强度、韧性、塑性及大应变能力的管道用钢很有必要。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种海底管道用钢板及其制造方法，用以解决现有海底管道用钢强度、韧性、塑性及大应变能力不足，尤其是在低温环境下的韧性不足问题中的至少一个。
2、本专利技术公开了一种海底管道用钢板，所述钢板的具体组成按质量百分比
3、具体的，所述钢板具有多边形铁素体和贝氏体双相组织，其中多边形铁素体的相比例在70％～80％之间，且组织分布均匀。
4、具体的，所述钢板纵向均匀伸长率不小于14％。
5、具体的，所述钢板-30℃夏比冲击功不小于300j。
6、本专利技术还公开了一种所述钢板的制造方法，具体包括以下步骤：
7、s1：通过冶炼获得目标冶金成分的钢水；
8、s2：将钢水连铸为板坯；
9、s3：将板坯进行预加热，并进行控制轧制，获得半成品钢板；
10、s4：将半成品钢板进行控制冷却，获得成品钢板。
11、具体的，步骤s1中冶炼工艺为转炉冶炼以及lf和/或rh精炼。
12、具体的，步骤s2中连铸的具体过程为：将钢水采用全程保护浇注，连铸过程中采取高于液相线20～30℃的过热度、1.0～1.3m/min的拉速及总压下量为4～6mm的动态轻压下工艺，最终获得厚度300mm的板坯。
13、具体的，步骤s3中预加热的具体过程为：对板坯进行加热，加热出炉温度1120～1180℃，均热段加热时间不低于90min，总加热时间150～270min。
14、具体的，步骤s3所述控制轧制包括粗轧段及精轧段；
15、其中，粗轧段的工艺为：对加热后的板坯采用横纵向轧制，共进行5道次轧制，获得厚度110mm的中间坯，其中前两道采用横轧展宽至3700～3900mm，后三道采用纵轧，第4道压下率≥20％，第5道压下率≥24％，末道次轧制温度1050～1100℃；
16、精轧段的工艺为：对获得的中间坯进行7道次轧制，精轧入口温度≤940℃，第7道次轧制温度850℃～880℃，获得目标厚度28.6mm的半成品热轧钢板。
17、具体的，步骤s4所述控制冷却的具体步骤为：
18、第一阶段：对半成品钢板进行喷水快速冷却，冷却速度15～20℃/s，冷却至735-775℃；
19、第二阶段：半成品钢板在空气环境进行缓慢冷却，冷却至680～720℃；
20、第三阶段：对半成品钢板进行喷水快速冷却，冷却速度20～30℃/s，冷却至460～500℃；
21、第四阶段：采用堆垛缓冷工艺，即将半成品钢板堆放在干燥避风处，在空气中自然冷却，堆冷时间不低于10h，获得成品钢板。
22、与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
23、1、本专利技术所公开的海底管道用钢板强度、韧性、塑性高，尤其是低温环境下的韧性/大应变能力优异。
24、本专利技术通过合理的合金元素设计，碳元素与nb、v、ti等微合金元素结合形成碳化物析出，有效抑制奥氏体再结晶，钉扎晶界，细化晶粒，提高钢板的强韧性。si和mn等固溶性元素能有效减少碳化物在晶界上富集，降低晶界处的应力集中，有效提高钢的低温韧性。结合连铸、轧制工艺参数的合理设计，使得中间环节的连铸坯组织成分均匀，降低中心偏析的情况，采用先横轧再纵轧的粗轧工艺，减小钢板的各向异性，合理匹配5道次粗轧、7道次精轧结合四个阶段的控制冷却过程，调节钢板形成细晶粒多边形铁素体和贝氏体双相组织，并促进第二相粒子的充分析出以及亚结构的均匀化，提高了钢板的强韧性，保障了海底管道的服役安全。
25、2、本专利技术所提供的钢板性能参数如下：
26、横向拉伸性能：横向屈服强度420～560mpa，抗拉强度540～760mpa，屈强比不大于0.72，断裂延伸率不低于40％；在-30℃所得到的夏比冲击功最小值不低于300j；在-20℃所得到的落锤韧性撕裂面积dwtt不低于95％；纵向拉伸性能：纵向屈强比不大于0.72，均匀延伸率不小于14％。
27、3、本专利技术所提供的钢板制造工艺简单，所需原料和设备均为市面上常见原料/设备，易于获得，且合金元素添加量较低，成本可控。工艺条件相对温和，适于规模化生产和广泛推广。
28、本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种海底管道用钢板，其特征在于：所述钢板的具体组成按质量百分比计为：C:0.045％～0.060％，Si:0.18％～0.25％，Mn:1.20％～1.50％，P:0～0.012％，S：0～0.0030％，Cr:0.10％～0.20％，Ni:0.06％～0.12％，Mo:0.06％～0.10％，V:0.025％～0.035％，Nb:0.025％～0.035％，Ti:0.012％～0.020％，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于：所述钢板具有多边形铁素体和贝氏体双相组织，其中多边形铁素体的相比例在70％～80％之间，且组织分布均匀。
3.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于：所述钢板纵向均匀伸长率不小于14％。
4.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于：所述钢板-30℃夏比冲击功不小于300J。
5.一种权利要求1至4任一项所述钢板的制造方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于：步骤S1中冶炼工艺为转炉冶炼以及LF和/或RH精炼。
7.根据权利要
8.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于：步骤S3中预加热的具体过程为：对板坯进行加热，加热出炉温度1120～1180℃，均热段加热时间不低于90min，总加热时间150～270min。
9.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于：步骤S3所述控制轧制包括粗轧段及精轧段；
10.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于：步骤S4所述控制冷却的具体步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种海底管道用钢板，其特征在于：所述钢板的具体组成按质量百分比计为：c:0.045％～0.060％，si:0.18％～0.25％，mn:1.20％～1.50％，p:0～0.012％，s：0～0.0030％，cr:0.10％～0.20％，ni:0.06％～0.12％，mo:0.06％～0.10％，v:0.025％～0.035％，nb:0.025％～0.035％，ti:0.012％～0.020％，余量为fe。
2.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于：所述钢板具有多边形铁素体和贝氏体双相组织，其中多边形铁素体的相比例在70％～80％之间，且组织分布均匀。
3.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于：所述钢板纵向均匀伸长率不小于14％。
4.根据权利要求1所述的钢板，其特征在于：所述钢板-30℃夏比冲击功不小于300j。
5.一种权利要求1至4任一项所述钢板...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鹤松，贾书君，李拔，秦玉琴，李园，
申请(专利权)人：钢铁研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。