韧性优良的厚壁耐酸干线管用钢板的制造方法技术

本发明专利技术提供一种韧性及耐酸性优良的板厚为２５ｍｍ以上的干线管用钢板的制作方法。采用的钢坯含有Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔｉ，限制Ａｌ、Ｐ、Ｎ，进一步含有Ｃａ：０．００１～０．００４％，限制Ｓ为０．０００８％以下、Ｏ为０．００３０％以下，Ｃａ、Ｏ及Ｓ的含量满足［Ｃａ］（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］＞３．０。将上述钢坯加热到１０００～１１５０℃的范围内的加热温度Ｔ１，所述Ｔ１满足Ｔ１≥－７９７０／（ｌｏｇ（［Ｎｂ］×［Ｃ］）－３．３１）－１７０，然后进行粗轧、精轧、加速冷却来制造。此时，精轧以使板厚达到２５ｍｍ以上的方式，将精轧温度规定为８００℃以上，将９５０℃以下的压下比规定为３以上来进行，通过将加速冷却的冷却速度规定为１０～３０℃／ｓ、将停止温度规定为２００～５００℃，可兼顾耐酸特性及落锤撕裂特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在含有硫化氢( 的环境中的耐氢致裂纹性即耐酸性优良、韧性也优良的干线管用钢板的制造方法。
技术介绍
对于输送含有硫化氢的酸性油、酸性气体的干线管中使用的钢管、或管道附属设备等中使用的钢板，要求耐酸性。再有，所谓耐酸性，是在含有硫化氢的腐蚀环境中的耐氢致裂纹性(HIC性)。已知耐酸性因向轧制方向延伸的MnS的生成、或簇状物状的夹杂物的生成而劣化。此外，为了提高在非常严酷的腐蚀环境中的耐酸性，提出了对通过降低P、S、0、N的含量、添加Ca而控制了 MnS的形态的钢材进行控制轧制，然后进行水冷的方法(例如专利文献1) ο此外，从提高管道的输送效率及通过薄壁化降低成本等观点出发，一直要求干线管用钢板的高强度化。对于这样的要求，例如提出了制造具有X70左右的强度、金属组织为板厚方向均勻且微细的贝氏体、耐酸性优良的钢板的方法(例如专利文献2)。另外，当在寒冷地区敷设干线管时，需要提高干线管用钢板的低温韧性。对于此问题，提出了提高低温韧性和耐酸性的高强度钢板的制造方法(例如专利文献3 5)。上述方法通过降低C量来抑制硬度的上升，通过降低S量和添加Ca来控制MnS的形态，通过降低Al量来控制氧化物的形态，从而谋求耐酸性和低温韧性的兼顾。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开昭62-112722号公报专利文献2 日本特开昭61-165207号公报专利文献3 日本特开平03-236420号公报专利文献4 日本特开平05-295434号公报专利文献5 日本特开平07-242944号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题为了确保耐酸特性，需要将钢坯加热到高温，以使铸造时析出、生长的NbC等粗大的析出物溶解。可是，如果将钢坯加热到高温，则晶粒直径变得粗大。特别是，在制造板厚为25mm以上的厚壁的钢板时，再结晶区及未再结晶区的压下不充分，不能确保韧性、特别是通过落锤撕裂试验(Drop Weight Tear Test、DWTT)评价的落锤撕裂特性(也称为DWTT特性)。本专利技术解决上述问题，作为课题提供一种可使板厚为25mm以上的钢板的耐酸性及DWTT特性兼顾的、耐酸性及韧性优良的干线管用钢板的制造方法。用于解决课题的手段本专利技术是基于以下的见识而完成的，即通过严格限制S及0的含量，并添加Ca， 将用式 (1-124)/1. 25表示的ESSP值控制在较高来控制硫化物的形态，进而将C 量限制在较低，根据Nb及C的含量控制钢坯的加热温度，进而通过控制热轧的温度和压下比，抑制Nb碳化物等析出物的粗大化，使晶粒直径也微细化，从而能够制造具备优良的耐酸性和高韧性这两种特性的钢板。本专利技术的要旨如下。(1) 一种，其特征在于，按照1000 1150°C的范围内的加热温度Tl和Nb及C的含量满足Tl彡-7970/ (log( X )-3. 31)-170的方式对钢坯进行加热，然后进行粗轧，进而将精轧温度规定为800°C以上，将950°C以下的压下比规定为3以上，按照使板厚达到25mm以上的方式进行精轧，然后进行冷却速度为10 30°C /s的加速冷却，在200 500°C停止该加速冷却；其中，所述钢坯以质量％计含有C 0.(31 0.08%,Si0.,1 0.5%,Mn1.,0 1.5%,Nb0.,010 0. 040%,Ca0.,001 0. 004%,Ti0.,005 0. 030%,将Al限制在0. 08%以下、将P限制在0.015%以下、将S限制在0.0008%以下、将0限制在0. 0030%以下、将N限制在0.0050%以下，Ca、0 及 S 的含量满足 (1-1 )/1. 25 >3.0。(2)根据上述(1)所述的，其特征在于，所述钢坯以质量％计进一步含有下述元素的1种或2种以上Ni :0. 5% 以下、Cu :0.5% 以下、Cr :0.5% 以下、Mo :0.3% 以下。(3)根据上述(1)或( 所述的，其特征在于，所述钢坯以质量％计进一步含有V :0. 06%以下。(4)根据上述(1)或( 所述的，其特征在于，所述钢坯以质量％计进一步含有B 0. 0020 %以下。(5)根据上述(1)或( 所述的，其特征在于，所述钢坯以质量％计进一步含有Mg :0. 01%以下。专利技术效果根据本专利技术，特别是能够提供板厚为25mm以上、韧性特别是DWTT特性及耐酸性优良的厚壁干线管用钢板，对产业上的贡献非常显著。具体实施例方式本专利技术人等采用通过使Ca、S及0的含量变化来对由式 (1-124)/1. 25 求出的ESSP值进行了控制的钢，制造了板厚为25mm以上的钢板，评价了耐酸性及韧性。再有，、、为用各自的元素的质量％表示的含量。此外，在其它式中含义也相同。关于耐酸性，进行基于 NACE (National Association of Corrosion and Engineer)的TM0284的试验，根据HIC(氢致裂纹)有无发生进行评价。只要HIC断口率在 5%左右以下，就认为耐酸特性良好。另外，关于韧性，在-40°C下进行DWTT试验，求出延性断口率，将85%作为是否良好的判定基准。NACE试验是在5% NaCl溶液+0. 5%醋酸、pH2. 7的溶液中使硫化氢气体饱和，在 96小时后调查是否生成裂纹的试验方法。调查了发生HIC的试样的组织及析出物，结果得知在耐酸性劣化的钢板中，析出粗大的NbC。接着，得知在DffTT特性降低的钢板中，晶粒直径粗大化。另外，对钢板的析出状态及粒径与制造条件的关系进行了整理，结果得知析出粗大的NbC的钢板的加热温度低，晶粒粗大化的钢板的加热温度高。此外，具有优良的耐酸性及韧性的钢板为抑制粒径的粗大化而使加热温度稍微降低，而且为了使NbC固溶，将C量及Nb量控制在适当的范围。本专利技术人等将800 950°C的压下比规定为3，制造25mm以上的钢板，调查了加热温度与DWTT特性的关系。其结果是，如果加热温度超过1150°C，则晶粒直径粗大化，DWTT特性降低。另一方面，如果加热温度低于1000°c，则因粗大的NbC使DWTT特性降低。接着，本专利技术人等将加热温度规定在1000 1150°C的范围内，对Nb及C固溶于钢中的适当的Nb及C的含量与加热温度的关系进行了研究。其结果是，得知Nb及C固溶于钢中、或作为NbC在钢中析出，都影响溶度积，因此log( X )的数值变得重要。本专利技术人等进一步进行了研究，发现将加热温度Tl规定在1000 1150°C的范围内，且以加热温度Tl和Nb及C的含量满足Tl彡-7970/ (log ( X ) -3. 31)-170的方式对钢坯进行加热，对于耐酸性和韧性的兼顾是非常重要的。满足上述条件的加热温度Tl相当于在平衡状态下NbC溶解的温度。所以，认为如果满足上述关系，可促进钢坯中析出的NbC的溶解，能够在不残存粗大的NbC的情况下抑制 HIC的发生。以下，对本专利技术进行详细说明。首先，对本专利技术中采用的钢的组成进行说明。再有，％是指质量％。C 0. 01 0. 08%C是提高钢强度的元素，作为其有效量，添加0.01%以上是必要的。另一方面，如果C量超过0. 08%，则促进碳化物的生成，损害耐HIC性，因此将上限规定为0. 08%。此外， 为抑制HIC性、本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种韧性优良的厚壁耐酸干线管用钢板的制造方法，其特征在于，按照１０００～１１５０℃的范围内的加热温度Ｔ１和Ｎｂ及Ｃ的含量满足Ｔ１≥－７９７０／（ｌｏｇ（［Ｎｂ］×［Ｃ］）－３．３１）－１７０的方式对钢坯进行加热，然后进行粗轧，进而将精轧温度规定为８００℃以上，将９５０℃以下的压下比规定为３以上，按照使板厚达到２５ｍｍ以上的方式进行精轧，然后进行冷却速度为１０～３０℃／ｓ的加速冷却，在２００～５００℃停止该加速冷却；其中，所述钢坯以质量％计含有：Ｃ：０．０１～０．０８％、Ｓｉ：０．１～０．５％、Ｍｎ：１．０～１．５％、Ｎｂ：０．０１０～０．０４０％、Ｃａ：０．００１～０．００４％、Ｔｉ：０．００５～０．０３０％，将Ａｌ限制在０．０８％以下、将Ｐ限制在０．０１５％以下、将Ｓ限制在０．０００８％以下、将Ｏ限制在０．００３０％以下、将Ｎ限制在０．００５０％以下，Ｃａ、Ｏ及Ｓ的含量满足［Ｃａ］（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］＞３．０。

【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：朝日均，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP