低温韧性优良的螺旋管用高强度热轧钢板及其制造方法技术

本发明专利技术提供了低温韧性优良的、厚度例如为１４ｍｍ以上的板厚的、ＡＰＩ－Ｘ６５标准以上的高强度的螺旋管用热轧钢板及其制造方法，该钢板以质量％计含有Ｃ：０．０１～０．１％、Ｓｉ：０．０５～０．５％、Ｍｎ：１～２％、Ｐ≤０．０３％、Ｓ≤０．００５％、Ｏ≤０．００３％、Ａｌ：０．００５～０．０５％、Ｎ：０．００１５～０．００６％、Ｎｂ：０．００５～０．０８％、Ｔｉ：０．００５～０．０２％、且Ｎ－１４／４８×Ｔｉ＞０％、Ｎｂ－９３／１４×（Ｎ－１４／４８×Ｔｉ＞０．００５％、Ｍｏ：０．０１％以上且低于０．１％、Ｃｒ：０．０１～０．３％、Ｃｕ：０．０１～０．３％，余量为Ｆｅ及不可避免的杂质；造管后的管圆周方向的截面的显微组织单元的延伸率为２以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及低温韧性优良的以热巻(hot coil)为坯料的螺旋管用高强度热轧钢板及其制造方法。
技术介绍
近年，原油、天然气等能量资源的开发地域扩展到了北海、西伯利亚、 北美、萨哈林等寒冷地带以及北海、墨西哥湾、黑海、地中海、印度洋等 深海之类的自然环境严酷的地域。另外，从重视地球环境的观点考虑，要 求增加开发天然气，同时从管线系统的经济性观点考虑，要求减轻钢材重 量和作业压力的高压化。对应于这些环境条件变化，管线管所要求的特性越来越高且多样化，大致分为下述要求(1)厚壁/高强度化、(2)高韧性化、 (3)现场焊接(圆周方向焊接)性提高所伴随的低碳当量(Ceq)化、(4)耐腐蚀性 的严格化、(5)冻土、地震、断层地带中的高变形性能。另外，根据使用环 境，通常综合要求上述特性。进而，在最近原油、天然气需求增大的背景下，欲正式开发由于至今 为止没有合算性而搁置了开发的遥远地带或自然环境严酷的地域。特别是 用于远距离输送原油、天然气的管线的管线管，除要求用于提高输送效率 的厚壁、高强度化之外，还强烈要求能耐受在寒冷地带中使用的高韧性化， 兼顾这些要求特性逐渐成为技术课题。另一方面，管线管用钢管通过其制造工艺可以分类为无缝钢管、UOE 钢管、电阻焊钢管及螺旋钢管，根据其用途、尺寸等来选择，但除去无缝 钢管，均具有下述特征将板状钢板、钢带成型为管状后，通过焊接来进 行接缝，形成钢管而被制品化。进而，上述焊接钢管可以根据使用热巻作 为坯料或者使用板作为坯料来进行分类，前者是电阻焊钢管及螺旋钢管， 后者是UOE钢管。通常在高强度、大直径、厚壁的用途中使用后者的UOE 钢管，但从成本、交货期限方面考虑，前者的以热巻为坯料的电阻焊钢管及螺旋钢管的高强度、大直径、厚壁化要求逐渐增加。UOE钢管中，公开了相当于X120规格的高强度钢管的制造技术(例如参 见"新日铁技报"No.380 2004年第70页)。但是，上述技术的前提在于以厚板(plate)为坯料，为了同时实现其高强 度与厚壁化，使用作为厚板制造工序的特征的途中水冷停止型直接淬火法 (IDQ: Interrupted Direct Quench),通过高冷却速度、低冷却停止温度来实 现，所以其特征在于特别是为了保证强度而对淬火强化(组织强化)进行活 用。相对于此，在作为电阻焊钢管及螺旋钢管坯料的热巻中，作为其工序 的特征，有巻取工序，受巻取机的设备能力的制约，难以在低温下巻取厚 壁材料，因此无法进行淬火强化所需的低温冷却停止。因此，难以用淬火 强化来保证强度。另一方面，作为利用管线管钢管用热巻来同时实现高强度、厚壁化与 低温韧性的技术，公开了下述技术通过在精炼时添加Ca-Si，将夹杂物球 状化，除添加Nb、 Ti、 Mo、 Ni的增强元素之外，还添加具有晶粒微细化效 果的V，进而，为了将显微组织形成为贝氏体铁素体或针状铁素体来保证强 度，使低温轧制与低温巻取组合(例如参见专利第3846729号(日本特表 2005-503483号公报))。但是，上述技术对于用于管线管的螺旋钢管用热巻固有的课题即轧制 方向、宽度方向及螺旋钢管造管后的管圆周方向的韧性各向异性都未谈及。螺旋钢管是通过一边对热巻进行开巻一边巻成螺线状，并且一边对接 合部进行弧焊一边进行造管。因此，尽管作为管线管在造管后重要的管圆 周方向的材质是重要的，但是管在造管后的圆周方向与热巻的宽度方向不 一致。 一般作为管线管用坯料在低温下被轧制的热巻材料相对于轧制方向 具有材质的各向异性，尤其在与轧制方向成45。的方向上存在抗拉强度下降 的倾向。因此，通过提高与该轧制方向成45。方向的强度-韧性平衡，可提 高作为螺旋管线管用钢管的性能。具体而言，为了使该造管后的管圆周方向的抗拉强度在造管后满足 API-X65标准以上，只要钢板的该方向的抗拉强度为585MPa以上、且一 20'C的DWTT试验中的与造管后的管圆周方向相当的方向的延性断口率为热巻宽度方向的延性断口率的90%以上，则造管后的一20'C的DWTT试验 中的管圆周方向的延性断口率就为70%以上，作为管线管用途的螺旋钢管， 强度-韧性平衡满足必要特性。另外上述技术中，对于合金元素必须添加一 定量以上的非常高价的合金元素V，由此有可能不仅导致成本增大，也降 低现场焊接性。此外，关于制造方法，为了确保强度-韧性平衡，必须使巻 取温度低温化，为了使其成为可能，有时需要考虑增强巻取机能力等的特 种设备的对策。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供即使在要求具有严格的低温韧性的地区 也能耐受在该地区的使用、而且厚度例如为14mm以上的板厚的、API—X65 标准以上的高强度的螺旋管用热轧钢板及能够廉价且稳定地制造该钢板的 方法。本专利技术者们为解决上述课题而完成了本专利技术，其手段如下所述。(1) 一种低温韧性优良的螺旋管用高强度热轧钢板，其特征在于，以 质量Q/。计含有C: 0.01 0.1%、 Si: 0.05 0.5%、 Mn: 1 2%、 P《0.03%、 S《0.005%、 O《0.003o/0、 Al: 0.005 0.05%、 N: 0.0015 0.006%、 Nb: 0.005 0.08%、 Ti: 0.005 0.02%、且N_14 / 48XTi〉0%、 Nb—93 / 14X(N—14 / 48XTi) >0,005%、 Mo: 0.01%以上且低于0,1%、 Cr: 0.01 0.3%、 Cu: 0.01 0.3%,余量为Fe及不可避免的杂质；造管后的管的圆周方向的 截面的显微组织单元的延伸率为2以下。(2) 根据上述(1)所述的所述的低温韧性优良的螺旋管用高强度热 轧钢板，其特征在于，所述钢板的显微组织为连续冷却相变组织。(3) 根据上述(1)或(2)所述的低温韧性优良的螺旋管用高强度热 轧钢板，其特征在于，以质量。/。计还含有V: 0.01%以上且低于0.04%、 Ni: 0.01 0.3%、 B: 0.0002 0.003%、 Ca: 0.0005 0.005%、 REM: 0.0005 0.02%中的一种或二种以上。(4) 一种低温韧性优良的螺旋管用高强度热轧钢板的制造方法，其特 征在于，在将具有(1) (3)中任一项记载的成分的钢片加热后，在各 压下道次中以10%以上且低于25%的压下率通过热轧进行再结晶温度区域中的轧制，而且在将未再结晶温度区域的总压下率设定为65%以上且80% 以下的轧制结束之后，在从冷却开始到巻取为止的温度区域中以5'C/sec 以上的冷却速度进行冷却，在500°C以上且600°C以下的温度区域进行巻取。(5) 根据(6)所述的低温韧性优良的螺旋管用高强度热轧钢板的制 造方法，其特征在于，在所述热轧时，将具有(1) (3)中任一项记载 的成分的钢片加热到满足下式的SRT的温度以上且1230'C以下，而且在该 温度区域保持20分以上，在通过接着进行的热轧使轧制结束后，在5秒以 内开始冷却。SRT (。C) =6670/ (2.26—log) —273(6) 根据(4)或(5)所述的低温韧性优良的螺旋管用高强度热轧钢 板的制造方法，其特征在于，在所述再结晶温度区域的轧制和未再结晶温 度区域的轧制的之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温韧性优良的螺旋管用高强度热轧钢板，其特征在于，以质量％计含有Ｃ：０．０１～０．１％、Ｓｉ：０．０５～０．５％、Ｍｎ：１～２％、Ｐ≤０．０３％、Ｓ≤０．００５％、Ｏ≤０．００３％、Ａｌ：０．００５～０．０５％、Ｎ：０．００１５～０．００６％、Ｎｂ：０．００５～０．０８％、Ｔｉ：０．００５～０．０２％、且Ｎ－１４／４８×Ｔｉ＞０％、Ｎｂ－９３／１４×（Ｎ－１４／４８×Ｔｉ）＞０．００５％、Ｍｏ：０．０１％以上且低于０．１％、Ｃｒ：０．０１～０．３％、Ｃｕ：０．０１～０．３％，余量为Ｆｅ及不可避免的杂质；造管后的管的圆周方向的截面的显微组织单元的延伸率为２以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：横井龙雄，阿部博，吉田治，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]