含硼高强高韧性厚壁无缝管线管钢及其制造方法技术

本发明专利技术为含硼高强高韧性厚壁无缝管线管钢及其制造方法，解决已有高强高韧性厚壁管钢制造成本高的问题。含硼高强高韧性厚壁无缝管线管钢，壁厚为25—40mm，其化学成份重量百分比为：C0.10～0.14%、Si0.17～0.37%、Mn1.40～1.65%、Nb0.03～0.05%、Al0.02～0.05%、B?0.0008～0.0020%，其余为Fe,残余元素和杂质，所述残余元素中：Cu≤0.20%、Ni≤0.30%、Cr≤0.30%Mo≤0.10%V≤0.03%Ti≤0.06%，所述杂质中P≤0.015%、S≤0.008%、N≤0.010%，该钢的冷裂纹系数Pcm≤0.24%，Pcm＝C＋Si/30+（Mn+Cr＋Cu）/20＋Ni/60+Mo/15+V/10+5B，该钢的碳当量CEV≤0.43%，CEV＝C＋Mn/6＋（Cr＋Mo＋V）/5＋（Ni＋Cu）/15。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金领域无缝管线管用钢及其制造技术，涉及一种含硼高强高韧性L485QB厚壁无缝管线钢及其制造方法。
技术介绍
近年来随着陆地储气库的建设以及海洋油气的开采、输送，高强度、高压力、耐腐蚀、抗低温、大规格和厚壁管线管的需求量日益增加。基于上述要求，相应的要求管线长度更长和壁厚更厚，因此管线要求高的强度、高的韧性以及良好焊接性能，更要求用于高压和低温环境。随着陆地储气库的建设和海洋油气的大力开采和输送，性能优越的高强高韧性管线管的需求量日益增加。目前国内此类输气管线大部分依赖进口，因此，加大这类产品的开发及实现其国产化已非常迫切。由于此类输气管线使用环境恶劣和复杂，除对强度、伸长率等有明确规定外，还要求具有较好的低温冲击韧性和焊接性能。 从检索的文献看，国内文献如天津钢管集团股份有限公司专利技术提供一种高强高韧X70厚壁无缝管线钢，该钢种的组成元素的重量配比为C:0. 04 0. 12%, Si :0. 17 0. 35%,Mn :1. 20 I. 60%,P ^ 0. 015 %,S ^ 0. 010%,Mo :0. 10 0. 30%,Al :0. 005 0. 045%, Nb :0. 02 0. 06 %, V 0. 02 0. 10%, Cu :0. 10 0. 25%, Ni :0. 10 0. 30%,Ti :0. 010 0.030%，Cr 0. 20%, CE 彡 0. 43，Pcm 彡 0. 22，其余为铁，杂质元素微量。还提供一种轧制该无缝管线钢的制造方法。有益效果是采用微合金钢种，适合壁厚36_以下的厚壁管线的生产，管体整体组织为均匀的贝氏体组织，得到的管线钢不但具有更高的强度和很高的低温冲击韧性。已有的一种高铌管线钢，该高铌管线钢包括以下重量百分比的物料C 0. 02—0. 04%, Mn :1. 50—1. 80%, Nb :0. 085—0. 120%, Ti :0. 005—0. 025%,N^O. 006%, 0 ^ 0. 005% ;余量为铁和不可避免的杂质，该高铌管线钢采用增大铌含量以替代价格昂贵的钥和铬，使其制作成本可大大降低，且钢的强度和韧性等特性均附合X70标准。国外文献中公开的NIPPON STEEL CORP的高强管线管，化学成分为C :0.02 0. 09%, Si :0. 001 0. 8%, Mn 0. 5 2. 5%, P 彡 0. 02%, S 彡 0. 005%, Ti :0. 005 to0. 03%, Nb 0. 005 0. 3%, Al: 0. 001 0. 1%，N 0. 001 0. 008%,还有 Ni、Cu、Mo，其余为铁，杂质元素微量。公开的SUMITOMO METAL的无缝厚壁管线管，化学成分为C:0. 02 —0. 08%, Si: ( 0. 5%, Mn: I. 5 —3.0%, Al: 0.001 —0. 10%, Mo: 0.4 1.2%,N: 0. 002 — 0. 015%, Ca: 0.0002 - 0. 007%,其余为铁，杂质元素微量。公开的 SUMITOMOMETAL具优良强度和韧性的无缝管线管，化学成分为C 0. 02 0. 15%, Si ( I. 0%, Mn 0. 3 2. 5%, P 彡 0. 015%, S 彡 0. 010%, Ti 0. 10 0. 05%，Nb :0. 01 0. 10%, V 0. 001 0. 1%，Al ( 0. 006%，其余为铁，杂质元素微量，在彡950°C热轧成管，然后管在炉中加热(Ar3+50°C到1100°C)，随后以彡5°C /秒冷却，并在550°C到Acl的温度范围回火。由于管线钢的碳当量的限制，对于壁厚大于25mm的管线钢，淬火时冷却能力受限，难已保证充分均匀淬透而造成心部组织与外表面不一致，由此造成性能不合，冲击性能不好等问题。上述厚壁管线钢，具有高强度、高韧性和良好的焊接性能，但为了获得高强度，通常添加强化元素V，为了提高淬透性，添加了 Mo，均是通过配加高价格合金元素而实现的，不能经济地生产出高强高韧性管线管钢。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种成本低，强度高，韧性高，焊接性能好的含硼高强度韧性厚壁无缝管线管钢及其制造方法。本专利技术这样来实现的 含硼高强高韧性厚壁无缝管线管钢，壁厚为25— 40mm，其特征在于其化学成份重量百分比为C 0. 10 0. 14%、Si 0. 17 0. 37%、Mn I. 40 I. 65%、Nb 0. 03 0. 05%、Al0.02 0. 05%、B 0. 0008 0. 0020%，残余元素和杂质S I. 5%，其余为Fe, 所述残余元素中Cu 彡 0. 20%、Ni ( 0. 30%、Cr ( 0. 30%、Mo ( 0. 10%、V^O. 03%、Ti ( 0. 06%, 所述杂质中P彡0. 015%、S彡0. 008%、N彡0. 010%, 该钢的冷裂纹系数 Pcm 彡 0. 24%, Pcm = C + Si/30+ (Mn+Cr + Cu) /20 +Ni/60+Mo/15+V/10+5B,该钢的碳当量 CEV ( 0. 43%,CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V) /5 + (Ni + Cu) /15。制造方法包括如下步骤 ①制坯电炉或转炉冶炼，钢水终点控制C彡0.05%、P彡0. 010% ；LF精炼炉精炼和VD真空处理，将成品中Al含量控制在0. 02—0. 05%内喂Ca-Si丝0. 5 0. Ikg/1,出钢温度1595 1610°C ;连铸机浇注，中间包温度1530 1555°C ;连铸坯清理， ②轧管合格连铸坯经环形炉加热、穿孔和终轧制管，连铸坯出环形炉温度1220 1250 0C，，终轧温度:850 950 0C， ③热处理采用淬火+回火热处理工艺，淬火介质为水，淬火温度900 920°C，回火温度:580 600 0C o本专利技术的有益效果是，在低碳锰钢中添加微合金化元素Nb，细化晶粒，提高韧性，且作为钢种的必须组分元素，在满足Pcm和CEV的条件下，合理选择C、Mn含量范围，并添加微量的B，提高该钢种的淬透性，解决厚壁(壁厚5 ^ 25mm)内中外的纵、横向高强度问题，管体组织均匀，碳当量低，焊接性能良好，完全满足陆地及海洋油气开采、输送的高压、低温环境对厚壁管线的要求。本专利技术不配加高价格合金元素，节约稀缺资源，成本低，强度高，韧性高。本专利技术管钢的性能如下 屈服强度485Mpa，抗拉强度570Mpa，屈强比彡0. 90 ; 夏比V型冲击韧性-50°C横向全尺寸夏比冲击功彡180J-50°C纵向全尺寸夏比冲击功彡220J具体实施例方式 下面结合实施例对本专利技术进一步说明。本专利技术的含硼高强高韧性L485QB厚壁无缝管线钢，钢种化学成份重量百分比为C 0. 10 0. 14%、Si 0. 17 0. 37%、Mn I. 40 I. 65%,Nb 0. 03 0. 05%、A1 0. 02 0. 05%、B 0. 0008 0. 0020%，其余为Fe和杂质本文档来自技高网...

【技术保护点】
含硼高强高韧性厚壁无缝管线管钢，壁厚为25—40mm，其特征在于其化学成份重量百分比为：C？0.10~0.14%、Si？0.17～0.37%、Mn？1.40～1.65%、Nb？0.03～0.05%、Al？0.02～0.05%、B？？0.0008～0.0020%，残余元素和杂质：≤1.5%，其余为Fe，所述残余元素中：Cu≤0.20%、Ni≤0.30%、Cr≤0.30%、Mo≤0.10%、V≤0.03%、Ti≤0.06%，所述杂质中？P≤0.015%、S≤0.008%、N≤0.010%，该钢的冷裂纹系数？Pcm≤0.24%，Pcm＝C＋Si/30+（Mn+Cr＋Cu）/20＋Ni/60+Mo/15+V/10+5B，该钢的碳当量CEV≤0.43%，CEV＝C＋Mn/6＋（Cr＋Mo＋V）/5＋（Ni＋Cu）/15。

【技术特征摘要】
1.含硼高强高韧性厚壁无缝管线管钢，壁厚为25—40mm，其特征在于其化学成份重量百分比为C 0. 10 0. 14%、Si 0. 17 0. 37%、Mn I. 40 I. 65%、Nb 0. 03 0. 05%、Al0.02 0. 05%、B 0. 0008 0. 0020%，残余元素和杂质S I. 5%，其余为Fe, 所述残余元素中Cu 彡 0. 20%、Ni ( 0. 30%、Cr ( 0. 30%、Mo ( 0. 10%、V^O. 03%、Ti ( 0. 06%, 所述杂质中P彡0. 015%、S彡0. 008%、N彡0. 010%, 该钢的冷裂纹系数 Pcm 彡 0. 24%, Pcm = C + Si/30+ (Mn+Cr + Cu) /20 +Ni/60+Mo/15+V/10+5B,该钢的碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈坤，崔邛，
申请(专利权)人：攀钢集团成都钢钒有限公司，
类型：发明
国别省市：