超高强度管线管用钢板及钢管的制造方法技术

本发明专利技术提供一种超高强度管线管用钢板的制造方法，其中，熔炼以质量％计含有Ｃ：０．０３～０．０８％、Ｓｉ：０．０１～０．５０％、Ｍｎ：１．５～２．５％、Ｐ：０．０１％以下、Ｓ：０．００３０％以下、Ｎｂ：０．０００１～０．２０％、Ａｌ：０．０００５～０．０３％、Ｔｉ：０．００３～０．０３０％、Ｂ：低于０．０００３％、Ｎ：０．００１０～０．００５０％、Ｏ：０．００５０％以下，剩余部分包括铁及不可避免的杂质的钢；铸造该钢以形成钢坯；对该钢坯实施热轧以形成钢板；在进行水冷直至达到比ＭＳ点高的规定温度后，将进行回流换热的处理重复至少１次以上，冷却所述钢板的表面；通过进行最终水冷，将所述钢板的表面冷却到ＭＳ点以下的温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及钢管的圆周方向的抗拉强度(TS)达到625MPa以上的变形能及低温韧性优良的超高强度管线管用钢板的制造方法及采用该钢板制造的超高强度管线管用钢管的制造方法。特别是能够广泛地使用通过本专利技术的制造方法得到的钢管作为天然气、原油输送用管线管。本申请基于2008年11月6日提出的日本专利申请特愿2008-285612号并主张其优先权，这里引用其内容。
技术介绍
近年来，作为原油、天然气的长距离输送方法，管线管的重要性越发高涨。现在，作为长距离输送用的干线管线管，美国石油协会(API)标准X65成为设计的根本，X65的管线管的实际使用量也压倒性地占大多数。可是，为了(1)高压化的输送效率的提高、及(2)通过减低管线管的外径、重量而提高现场施工效率，期望更高强度的管线管。迄今为止，直至 X120(抗拉强度为915MPa以上)的管线管已经实用化。另一方面，近年来，管线管的设计的思路在变化。以往，是使应力统一的管线管的设计(“stress based design”)。但是，最近，采用即使对管线管施加变形也不破坏钢管的圆周焊接部或钢管本身也不会压曲这样的设计(“strain based design”)。迄今为止， 关于X80以上的高强度管线管，研究了用于确保母材的低温韧性及焊接热影响区的韧性的化学成分及制造条件。但是，在“strain based design”的情况下，还要求母材的变形能或钢管的涂装后的变形能。如果不解决这些有关韧性及变形能的课题，则“strain based design”用的X80以上的管线管用钢管的制造是不可能的。在管线管的超高强度化中，需要用于一面确保母材的强度和低温韧性的平衡、焊接金属韧性及焊接热影响区(HAZ)韧性、 现场焊接性、抗接头软化性、破裂试验中的耐管体破裂性等，一面制造母材变形能优良的钢管的制造条件。因此，一直期望开发满足这些钢管特性的X80以上的超高强度厚壁管线管。迄今为止，关于管线管用钢管的制造方法，为了改善上述钢管特性，例如，提出了以下的方法。在专利文献1及专利文献2中，为了提高钢管的变形能，提出了都在到500 600°C的前段对钢板进行缓冷，在其后的后段以比前段快的冷却速度进行冷却的方法。在该方法中，能够控制钢板及钢管的显微组织。再者，在专利文献3及专利文献4中，为了改善钢管的耐压曲性，都以15°C /s以上的一定的冷却速度进行冷却，以制造16mm厚的钢板。先行技术文献专利文献专利文献1 日本特开2004-131799号公报专利文献2 日本特开2003-293089号公报专利文献3 日本特开平11-279700号公报专利文献4 日本特开2000-178689号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在专利文献1及专利文献2中公开的方法中，因钢板的水冷停止温度的偏差大，因而存在钢板材质的偏差大的问题。另外，在专利文献3及专利文献4中公开的方法中，也因钢板的水冷停止温度的偏差大，除了钢板强度的偏差大以外，在确保钢板的变形能的方面也成为大的问题。本专利技术提供母材的强度、低温韧性及变形能优良的、且容易现场焊接的抗拉强度为625MPa以上(API标准X80以上)的。用于解决课题的手段本专利技术人就用于得到抗拉强度为625MPa以上、且低温韧性优良的超高强度钢板及钢管的钢板及钢管的制造条件进行了潜心的研究。其结果是，以至专利技术了超高强度管线管用钢板及超高强度管线管用钢管的新的制造方法。本专利技术的要旨如下。(1) 一种超高强度管线管用钢板的制造方法，其中，熔炼以质量％计含有C: 0. 03 0. 08%, Si 0. 01 0. 50%, Mn :1. 5 2. 5%, P :0. 01% 以下、S :0. 0030% 以下、 Nb 0. 0001 0. 20%, Al :0. 0001 0. 03%, Ti :0. 003 0. 030%, B 低于 0. 0003%, N 0.0010 0. 0050%, 0 0. 0050%以下，剩余部分包括铁及不可避免的杂质的钢；铸造该钢以形成钢坯；对该钢坯实施热轧以形成钢板；在进行水冷直至达到比Ms点高的规定温度后，将进行回流换热的处理重复至少1次以上，冷却所述钢板的表面；通过进行最终水冷， 将所述钢板的表面冷却到Ms点以下的温度。这里，Ms = 545-330 +2 -14 -13 -23 -5 -4 -13 -7 +3 +4其中，、、、、、、、、、、分别为C、 Al、Cr、Cu、Mn、Mo、Nb、Ni、Si、Ti、V 的含量(％ )。(2)根据上述(1)所述的超高强度管线管用钢板的制造方法，所述钢以质量％计也可以进一步含有 Mo 0. 01 1. 0%、Cu 0. 01 1. 5%、Ni :0. 01 5. 0%、Cr :0. 01 1.5%,V 0. 01 0. 10%,W 0. 01 1. 0%,Zr :0. 0001 0. 050%,Ta :0. 0001 0. 050% 中的至少1种。(3)根据上述(1)所述的超高强度管线管用钢板的制造方法，所述钢以质量％计也可以进一步含有Mg 0. 0001 0. 010%,Ca :0. 0001 0. 005%,REM :0. 0001 0. 005%, Y 0. 0001 0. 005%, Hf 0. 0001 0. 005%, Re :0. 0001 0. 005%中的至少 1 种。(4)根据上述(1)所述的超高强度管线管用钢板的制造方法，从最初的水冷到钢板表面达到马氏体相变开始温度(Ms点)的平均冷却速度(°C /s)也可以为Vc9tl以下。这里，Ms = 545-330 +2 -14 -13 -23 -5 -4 -13 -7 +3 +4Vc90 = 10(3-69-°-750)β = 2. 7 +0. 4 + +0. 45 ( + ) +0. 8 +2 其中，、、、、、、、、、、分别为C、Al、Cr、Cu、Mn、Mo、Nb、Ni、Si、Ti、V 的含量(％ )。(5)根据上述(1)所述的超高强度管线管用钢板的制造方法，所述水冷及所述最终水冷的速度也可以为Vratl以上。(6)根据上述(1)所述的超高强度管线管用钢板的制造方法，在所述热轧中，所述钢坯的再加热温度也可以为950°C以上，所述钢坯的未再结晶温度区的压下比也可以为3 以上。(7)根据上述(1)所述的超高强度管线管用钢板的制造方法，也可以从800°C以下的冷却开始温度开始冷却。(8) 一种超高强度管线管用钢管的制造方法，其中，将用上述(1)所述的超高强度管线管用钢板的制造方法制造的钢板通过UO造管成形为管状，从内外面使用焊丝和烧成型或熔融型焊剂，对所述钢板的对接部进行埋弧焊，然后进行扩管。(9)根据上述(8)所述的超高强度管线管用钢管的制造方法，也可以在进行了所述埋弧焊后，且在进行所述扩管之前，对焊接部进行热处理。(10)根据上述⑶所述的超高强度管线管用钢管的制造方法，也可以在200°C 500°C的温度下对所述焊接部进行热处理。专利技术的效果根据本专利技术，在将限定了化学成分的钢板热轧后，通过一边重复水冷和回流换热一边进行冷却，可减小钢板及钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种超高强度管线管用钢板的制造方法，其特征在于：熔炼以质量％计含有Ｃ：０．０３～０．０８％、Ｓｉ：０．０１～０．５０％、Ｍｎ：１．５～２．５％、Ｐ：０．０１％以下、Ｓ：０．００３０％以下、Ｎｂ：０．０００１～０．２０％、Ａｌ：０．０００１～０．０３％、Ｔｉ：０．００３～０．０３０％、Ｂ：低于０．０００３％、Ｎ：０．００１０～０．００５０％、Ｏ：０．００５０％以下，剩余部分包括铁及不可避免的杂质的钢；铸造该钢以形成钢坯；对该钢坯实施热轧以形成钢板；在进行水冷直至达到比ＭＳ点高的规定温度后，将进行回流换热的处理重复至少１次以上，冷却所述钢板的表面；通过进行最终水冷，将所述钢板的表面冷却到ＭＳ点以下的温度；ＭＳ＝５４５－３３０［Ｃ］＋２［Ａｌ］－１４［Ｃｒ］－１３［Ｃｕ］－２３［Ｍｎ］－５［Ｍｏ］－４［Ｎｂ］－１３［Ｎｉ］－７［Ｓｉ］＋３［Ｔｉ］＋４［Ｖ］其中，［Ｃ］、［Ａｌ］、［Ｃｒ］、［Ｃｕ］、［Ｍｎ］、［Ｍｏ］、［Ｎｂ］、［Ｎｉ］、［Ｓｉ］、［Ｔｉ］、［Ｖ］分别为Ｃ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ的百分比含量。

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