本发明专利技术提供最适合用于石油、天然气等的输送用管道等所使用的钢管的低温韧性优良的管道用钢板以及管道钢管，其中以质量％计，含有C：0.02～0.08％、Si：0.01～0.5％、Mn：1.2～1.8％、Nb：0.001～0.10％、N：0.0010～0.0050％、Ca：0.0001～0.0050％，且限制P为0.01％以下，S为0.0020％以下，Ti为0.001～0.030％、Al为0.030％以下，O为0.0035％以下，剩余部分包含Fe以及不可避免的杂质元素，并且满足S/Ca＜0.5，还限制最大Mn偏析度为2.0以下，Nb偏析度为4.0以下，Ti偏析度为4.0以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及最适合用于石油、天然气等的输送用管道等用途的低温韧性优良的管道用钢板以及管道用钢管。
技术介绍
近年来，作为原油、天然气的长距离输送方法，管道的重要性越来越高。目前，作为长距离输送用的干线管道，美国石油协会(API)标准X65成为设计的基础，实际的使用量也占压倒性多数。但是，为了(1)通过高压化提高输送效率和( 通过管道的外径、重量的降低来提高现场施工效率，要求更高强度的管道。目前为止直至X80(抗拉强度为620MPa以上)的管道已经被实用化，但对更高强度的管道的需求不断增强。目前，高强度管道制造法的研究中，对于X80管道的制造技术(非专利文献1以及2)、XlOO (抗拉强度为760MPa以上)管道的制造技术、以及X120管道的制造技术(专利文献1以及i)进行了报道。但是， 这样的高强度管道也要求脆性破坏裂纹传播停止特性和高速延展性破坏裂纹传播停止特性，如果与其相关的课题无法解决，则即使能够制造钢板以及钢管，也不可能作为管道实用化。关于脆性破坏裂纹传播停止特性，特别是需要即使从将管道连接的圆周焊接部产生脆性破坏也使脆性破坏停止。脆性破坏的裂纹传播速度达到350m/秒以上，脆性破坏有可能是高达IOOm直至数km的长距离破坏，因为由该预想的受害的严重程度而受到重视。作为评价该脆性破坏裂纹传播停止特性的小型试验，要求在DWTT (Drop Weight Tear Test 落锤试验)中在标准规定温度下具有85%以上的延性断口率(也称为塑性断口率)。另一方面，高速延展性破坏裂纹传播停止特性是在钢管的管轴方向上延展性破坏以高达IOOm/秒以上的高速进行长距离传播的现象。关于该高速延展性破坏也有可能是高达IOOm直至数km的长距离破坏，因为由该预想的受害的严重程度而受到重视。据认为该高速延展性破坏与钢管的夏比能量具有相关性，通过确保该夏比吸收能量(Charpy absorption energy)来防止该高速延展性破坏。但是，这些防止基准是以70ksi ( = 490MPa)以下的强度水平的钢管来确立的，对于近年开发的具有80ksi ( = 560MPa)以上的抗拉强度的钢板来说，上述参数有可能不充分。预测该具有SOksi以上的钢板的高速延展性破坏传播停止特性的方法尚未确立。与此相对，针对高强度管道提出了下述的想法由DWTT引起的破坏的传播能量、裂纹开口角度 (CTOA)或者通过预裂产生一次延展性破坏后的由DWTT产生的传播能量与高速延展性破坏裂纹传播停止特性相对应。为了提高该由DWTT引起的脆性裂纹传播停止特性和延展性裂纹传播停止特性， 需要使延展性、脆性转变温度为标准规定温度以下。为了降低延展性、脆性转变温度，即，使低温韧性良好，需要使晶粒粒径变微细。作为高强度管道的微观组织，成为以贝氏体、马氏体为主体的组织。作为以贝氏体、马氏体为主体的组织中的晶粒微细化的方法，已知有使渣饼厚度变薄。但是，使渣饼厚度变薄是有限度的。另外已知，在以贝氏体、马氏体为主体的组织的情况下，在以轧制方向为轴向轧制面倾斜40°的面(以下称为40°面)上{100} 聚集。{100}为铁的解理面，如果存在中心偏析等的脆化部，则从该脆化部产生脆性破坏，在 {100}聚集的40°面上脆性破坏连续传播，难以向延展性破坏转移。以上是以贝氏体、马氏体为主体的组织中的DWTT延展性、脆性破坏温度没有向低温侧偏移的一大课题。因此，由以贝氏体、马氏体为主体的组织形成生成了铁素体的多相组织，创制在40°面上没有聚集 {100}的组织，即使在具有中心偏析等的情况下，也进行立刻抑制脆性破坏的组织控制(专利文献幻。在创制这样的铁素体的情况下，强度越高，铁素体的量越受到限制。如果铁素体的量受到限制，则在40°面上的{100}的聚集不受抑制，因此在该面上脆性裂纹容易传播。 另外，在钢管整体中使铁素体均勻地分散也是一个课题。现有技术文献专利文献专利文献1国际公开96/023083号说明书专利文献2国际公开96/023909号说明书专利文献3日本特开2008-013800号公报非专利文献非专利文献INKK 技报 No. 138(1992)，pp24-31非专利文献 2 The 7th Offshore Mechanics and Arctic Engineering (1988), Volume V，ppl79_18
技术实现思路
专利技术所要解决的课题一直以来，作为以贝氏体、马氏体为主体的组织中的晶粒微细化的方法，已知使渣饼厚度变薄，但由于铸坯的厚度具有上限，因此使渣饼厚度变薄是有限度的。另外已知，在以贝氏体、马氏体为主体的组织的情况下，在以轧制方向为轴向轧制面倾斜40°的面(以下称为40°面)上{100}聚集。存在的一大课题是{100}为铁的解理面，如果存在中心偏析等的脆化部，则从该脆化部产生脆性破坏，在{100}聚集的40°面上脆性破坏连续传播， 从而没有向延展性破坏转移。本专利技术是鉴于这样的情况而进行的，其课题是改善在具有以贝氏体、马氏体为主体的组织的管道等中使用的钢管的低温韧性、特别是脆性破坏裂纹传播停止特性和高速延展性破坏裂纹传播停止特性。用于解决课题的手段本专利技术人们对用于得到抗拉强度为600MPa以上的低温韧性优良的高强度管道用钢板以及高强度管道用钢管的钢材应该满足的条件进行了深入的研究，从而专利技术了新型的超高强度管道用钢板以及高强度管道用钢管。另外发现，即使是以贝氏体、马氏体为主体的组织，像中心偏析这样的脆化相也显著缓和，当该部位的低温韧性提高时，DWTT等的延展性-脆性转变温度有可能降低。本专利技术的主旨如下。(1) 一种低温韧性优良的高强度管道用钢板，其特征在于，以质量％计，含有C 0. 03 0. 08%、Si 0. 01 0. 5 %、Mn :1. 6 2. 3 %、Nb :0. 001 0. 05%、N :0. 0010 0. 0050%, Ca 0. 0001 0. 0050%，且限制 P 为 0. 015% 以下，S 为 0. 0020% 以下，Ti 为0. 030%以下，Al为0. 030%以下，0为0. 0035%以下，剩余部分包含!^e以及不可避免的杂质元素，并且满足S/Ca < 0. 5，还限制最大Mn偏析度为2. 0以下，Nb偏析度为4. 0以下，Ti 偏析度为4.0以下，并且将以轧制方向为轴向轧制面倾斜40°的部位处的{100}的聚集度限制为4. 0以下，所述钢材具有600MPa以上的抗拉强度。(2)根据(1)所述的低温韧性优良的高强度管道用钢板，其特征在于，以质量％ 计，还含有 Ni 0. 01 2. 0%、Cu 0. 01 1. 0%、Cr 0. 01 1. 0%、Mo 0. 01 0. 60%, W :0. 01 1. 0 %、V :0. 01 0. 10 %、Zr :0· 0001 0. 050 %、Ta 0. 0001 0. 050 %、B 0. 0001 0. 0020%的1种或2种以上。(3)根据⑴或⑵所述的低温韧性优良的高强度管道用钢板，其特征在于，以质量％计，还含有 REM :0. 0001 0. 01%, Mg :0. 0001 0. 01%, Y :0.本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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，藤城泰志，寺田好男，铃木豪，村木太郎，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：
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