CN100547106C - 一种x80钢所制管件及其制造工艺 - Google Patents
一种x80钢所制管件及其制造工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100547106C CN100547106C CNB2007101853497A CN200710185349A CN100547106C CN 100547106 C CN100547106 C CN 100547106C CN B2007101853497 A CNB2007101853497 A CN B2007101853497A CN 200710185349 A CN200710185349 A CN 200710185349A CN 100547106 C CN100547106 C CN 100547106C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- pipe fitting
- temperature
- manufacturing process
- performance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 58
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 6
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 5
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001563 bainite Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
本发明涉及一种X80钢所制管件及其制造工艺。钢的化学成分为：C0.06～0.1%，Si 0.1～0.3%，Mn 1.4～2.0%，P≤0.015%，S≤0.01%，Cr 0～0.45%，Mo0～0.3%，Cu 0.1～0.3%，Ni 0～0.5%，Nb 0.05～0.15%，Ti 0～0.06%，V 0～0.06%，控制Ceq 0.36～0.44%，Pcm 0.17～0.23%。以上述成分的控轧钢板通过控制成形温度、淬火温度、回火温度以及冷却速度等手段所制管件强度大于555MPa，低温冲击韧性大于90J，完全能够满足X80管件的技术要求，适于用作石油、天然气输送管道用的X80钢级管件。
Description
技术领域
本发明属于钢铁领域，特别是涉及一种X80钢、所制管件及其制造工艺。
背景技术
管道输送油气因其较其它运输手段具有安全、可靠、经济、节能、高效等优势，所以随着世界石油工业的持续发展，全世界油气管道建设正在飞速发展，其对管材性能的要求也越来越高。
目前大型管件普遍采用在压力机上利用模具热压成形后，再进行淬火和回火的生产工艺。该工艺主要用于制造低强度的管件，而对X70、X80钢以上的管件，尤其是厚壁管件，生产与研究较少。
国内已有X80钢及钢管的生产，如于2004年5月26日授权公告、专利号为ZL01126611.2的中国发明专利，公开了宝钢的“一种低碳低合金钢及所制管材”发明专利，可生产X60-80级的管材。钢管生产仅通过钢板的成型和焊接后即可完成，性能取决钢板本身和焊接工艺，而钢板生产因采用先进的控轧控冷技术使热加工和热处理有机结合，从而保证钢板以至钢管达到高的强韧性配合。
但管件生产与钢管生产明显不同，在管件制造过程中，还需要控轧控冷钢板有多次加热过程，必然导致组织的变化和性能的降低，管件的机械性能需要再进行淬火和回火来保证，而采用普通X80钢经上述工艺制造的管件最终难以达到X80钢的性能要求。另外，不同钢种因其合金成分的不同，其再加热温度及冷却速度直接影响材料的室温组织和性能，特别是厚壁管件，由于冷却速度过低，将致管件性能显著降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服普通X80钢在管件制造过程中由于多次加热、冷却导致管件性能降低不能满足要求的弊端，提供一种X80钢、其应用、及其所制管件的制造工艺，所制管件强度大于555Mpa，低温冲击韧性大于90J，完全能够满足X80管件的技术要求，为适合石油、天然气输送管道用的X80钢级管件。
本发明要上述的技术问题是通过以下的技术方案得以实现的：
一种X80钢，它包括以下元素，单位为重量百分比：
C 0.06～0.15％， Si 0.1～0.3％， Mn 1.4～2.0％
P ≤0.015％， S ≤0.01％， Cr 0～0.45％，
Mo 0～0.3％， Cu 0.1～0.3％， Ni 0～0.5％，
Nb 0.05～0.15％，Ti 0～0.06％， V 0～0.06％，
控制Ceq 0.36～0.48％，Pcm 0.17～0.23％。
上述X80钢的应用于制成管件。
上述管件为三通和弯头中的一种或两种。
作为本发明的改进，上述管件制造直径为508～1422mm、壁厚为20～60mm。
上述管件的制造工艺，是采用钢板热压成形，其中成形温度800～1000℃，管件成形后最终采用淬火加回火工艺，淬火温度950～1050℃，回火温度520～650℃，冷却速度大于15℃/s。
本发明提供的上述X80钢，为保证材料本身具有高的淬透性从而保证制造冷却后获得贝氏体组织或贝氏体+马氏体组织，进而使管件性能达到X80钢的性能水平，故其成分设计上，必须保证C及合金元素的含量，如Mn、Mo、Ni、Cu、Nb等，其总合金含量按碳当量Ceq必须大于0.36％，其中C含量必须大于0.06％。但由于管件在实际施工时，还需要与管线钢管进行对接焊接，其可焊性也是应该重视的关键问题，因此，其总合金含量按碳当量Ceq必须小于0.48％，其中C含量必须小于0.10％。
制造时的加热温度、时间和冷却速度会对最终的组织和性能有很大影响。本发明所提供钢种在制造管件过程中，加热温度较高，必须控制在950～1050℃，这主要是因为钢中含碳量相当较低，而且含有大量强碳化物形成元素，如果温度低于950℃，由于奥氏体化不充分，Ti、Nb、V等碳化物不能充分固溶，使奥氏体中碳及合金元素的含量不足而导致淬透性降低，性能不足；而如果温度超过1100℃时，奥氏体晶粒发生异常长大，使管件的性能降低。加热保温时间必须保证其壁厚截面均温。淬火冷却速度是影响最终性能的一个关键因素，本发明冷却速度在15℃/s以上，以保证获得贝氏体组织或贝氏体+马氏体组织。
本发明所提供的上述的X80钢以及相应的工艺所制的管件，其性能达到强度大于555MPa低温冲击韧性大于90J，完全能够满足X80管件的技术要求，适用作石油、天然气输送管路用管件。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一不详细描述。表1为各实施例实物性能指标检测结果统计表。
实施例(一)
以成分为C 0.15％，Si 0.2％，Mn 1.6％，P0.015％，S0.01％，Cr 0.15％，Mo 0.25％，Cu0.2％，Ni 0.35％，Nb 0.1％，Ti 0.02％，V 0.06％的X80钢所制控扎钢板，压制成Φ1219×60mm X80三通，成形温度980±20℃。最终热处理工艺为：淬火温度970±20℃，保温90min，630±20℃盐水冷却。由表1可见三通性能达到X80钢三通所规定的技术指标。
实施例(二)
以成分为C 0.1％，Si 0.2％，Mn 1.8％，P 0.012％，S0.008％，Mo 0.3％，Cu0.1％，Ni 0.5％，Nb 0.05％，Ti 0％，V 0.05％的X80钢所制控扎钢板，压制成Φ1016×42mm X80三通，成形温度为880±20℃。最终热处理工艺为：淬火温度990±20℃，保温70min，620±20℃盐水冷却。由表1可见三通性能达到X80钢三通所规定的技术指标。
实施例(三)
以成分为C 0.08％，Si 0.1％，Mn 1.6％，P0.01％，S 0.006％，Cr 0.3％，Mo0.15％，Cu0％，Ni 0.3％，Nb 0.08％，Ti 0.04％，V 0.03％的X80钢所制控扎钢板，压制成Φ813×30mm X80三通，成形温度为900±20℃。最终热处理工艺为：淬火温度980±20℃，保温60min，580±20℃盐水冷却。由表1可见三通性能达到X80钢三通所规定的技术指标。
实施例(四)
以成分为C 0.06％，Si 0.2％，Mn 1.7％，P 0.008％，S 0.005％，Cr0.2％，Cu0.15％，Ni 0.25％，Nb 0.15％，Ti 0.05％，V 0％的X80钢所制控扎钢板，压制成Φ508×26mm X80三通，成形温度为950±20℃。最终热处理工艺为：淬火温度1000±20℃，保温60min，560±20℃盐水冷却。由表1可见三通性能达到X80钢三通所规定的技术指标。
实施例(五)
以成分为C 0.09％，Si 0.3％，Mn 2％，P0.005％，S 0.002％，Cr 0.45％，Mo0.05％，Cu0.3％，Ni 0％，Nb 0.06％，Ti 0.06％，V 0.01％的X80钢所制控扎钢板，压制成Φ1219×42mm X80弯头，成形温度为820±20℃。最终热处理工艺为：淬火温度1030±20℃，保温70min，540±20℃盐水冷却。由表1可见弯头性能达到X80钢三通所规定的技术指标。
表1
Claims (5)
1、一种X80钢，其特征在于它包括以下元素，单位为重量百分比：
C 0.06～0.15％， Si 0.1～0.3％，Mn 1.4～2.0％
P ≤0.015％， S ≤0.01％， Cr 0～0.45％，
Mo 0～0.3％， Cu 0.1～0.3％，Ni 0～0.5％，
Nb 0.05～0.15％， Ti 0～0.06％， V 0～0.06％，
控制Ceq 0.36～0.48％，Pcm 0.17～0.23％。
2、根据权利要求1所述的X80钢的应用，其特征在于：它用于制成X80钢管件。
3、根据权利要求2所述的X80钢的应用，其特征在于：所述X80钢管件为三通和弯头中的一种或两种。
4、根据权利要求3所述的X80钢的应用，其特征在于：所述X80钢管件制造直径为508～1422mm、壁厚为20～60mm。
5、一种如权利要求2、3或4中任一项所述的X80钢管件的制造工艺，采用钢板热压成形，管件成形后最终采用淬火加回火工艺，其特征在于：成形温度为800～1000℃；淬火温度为950～1050℃，回火温度为520～650℃，冷却速度大于15℃/s。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007101853497A CN100547106C (zh) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | 一种x80钢所制管件及其制造工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007101853497A CN100547106C (zh) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | 一种x80钢所制管件及其制造工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101205594A CN101205594A (zh) | 2008-06-25 |
| CN100547106C true CN100547106C (zh) | 2009-10-07 |
Family
ID=39566076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2007101853497A Active CN100547106C (zh) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | 一种x80钢所制管件及其制造工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100547106C (zh) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101639147B (zh) * | 2009-08-14 | 2013-06-05 | 三一汽车制造有限公司 | 一种混凝土输送装置用耐磨工件的处理方法及耐磨工件 |
| CN102116409B (zh) * | 2010-01-04 | 2015-03-18 | 烟台中集来福士海洋工程有限公司 | 一种高强度钢半弦管的成型方法 |
| CN101880818B (zh) * | 2010-06-04 | 2012-05-30 | 中国石油天然气集团公司 | 一种x80弯管和管件的制备方法 |
| CN102127698A (zh) * | 2011-02-22 | 2011-07-20 | 中国石油天然气集团公司 | 一种x100钢级弯管和管件的制备方法 |
| CN102161148B (zh) * | 2011-02-22 | 2014-06-04 | 中国石油天然气集团公司 | 一种x90钢级弯管和管件的制备方法 |
| CN102191442B (zh) * | 2011-05-13 | 2012-10-10 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 海洋深水钻井隔水管法兰用钢及隔水管法兰的制造方法 |
| CN102242323A (zh) * | 2011-08-25 | 2011-11-16 | 中国石油集团渤海石油装备制造有限公司 | 一种x80钢及其所制耐低温管件和管件的制造方法 |
| CN102383057A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-03-21 | 中国石油集团渤海石油装备制造有限公司 | 耐低温k60管线钢及其所制弯管和弯管的制作方法 |
| CN103453266B (zh) * | 2013-09-09 | 2015-09-09 | 南车资阳机车有限公司 | 一种可固定安装的联接弯头 |
| CN103805865B (zh) * | 2014-03-14 | 2016-04-27 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种经济型x70石油天然气管线钢及其生产方法 |
| CN105112629A (zh) * | 2015-09-17 | 2015-12-02 | 重庆齿轮箱有限责任公司 | 一种大厚度高强度结构钢的热处理方法 |
| CN105238997A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-01-13 | 中石化石油工程设计有限公司 | 适于煤制气输送管道的x80管线钢板/带及生产方法 |
| CN108239720B (zh) * | 2016-12-27 | 2019-11-12 | 中国石油天然气集团公司 | 一种x80钢、x80钢板及其三通的制备方法 |
| CN114892102B (zh) * | 2022-05-28 | 2023-08-15 | 日钢营口中板有限公司 | 一种经济型大厚度管件用钢板及其制造方法 |
| CN116005071B (zh) * | 2022-12-27 | 2024-05-24 | 南阳汉冶特钢有限公司 | 一种x80止裂钢板及其生产方法 |
| CN117778864B (zh) * | 2024-02-26 | 2024-05-28 | 江苏永钢集团有限公司 | 一种管线钢及其制备方法及应用 |
-
2007
- 2007-12-10 CN CNB2007101853497A patent/CN100547106C/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101205594A (zh) | 2008-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100547106C (zh) | 一种x80钢所制管件及其制造工艺 | |
| CN100547105C (zh) | 一种x80钢弯管及其弯制工艺 | |
| CN102051527B (zh) | 高强度高韧性x90厚壁无缝管线钢管及其制造方法 | |
| CN101906569B (zh) | 一种热处理方法制备的抗大变形管线钢及其制备方法 | |
| CN101717887B (zh) | 一种基于回转奥氏体韧化的低温钢及其制备方法 | |
| CN101613828A (zh) | 屈服强度460MPa级低屈强比建筑用特厚钢板及制造方法 | |
| CN103014283B (zh) | 一种连铸坯生产水电站用特厚钢板的制造方法 | |
| CN104404378A (zh) | 一种x65-x80级别热煨弯管用宽厚钢板及其制造方法 | |
| CN102912250B (zh) | 一种油气输送用经济型低屈强比管件用钢及其生产方法 | |
| CN103243275A (zh) | 一种贝氏体/马氏体/奥氏体复相高强钢的制备方法 | |
| CN103088270A (zh) | 一种x70大变形钢热煨弯管的制作工艺方法 | |
| CN107988548B (zh) | 一种适应低温祼露环境的x80管线钢板及其生产方法 | |
| CN107988558B (zh) | 一种厚壁调质深海管线用平板及其生产方法 | |
| CN102691018A (zh) | 一种低压缩比超高强度海洋工程用钢板及其生产方法 | |
| CN103866204A (zh) | 一种低温大压下工艺生产的大应变x80双相钢板 | |
| CN102719757A (zh) | 无镍高韧性80公斤级高强钢及其制造方法 | |
| CN102242323A (zh) | 一种x80钢及其所制耐低温管件和管件的制造方法 | |
| CN102268612B (zh) | 一种x80钢耐低温弯管及其制造工艺 | |
| CN103468905A (zh) | 一种485MPa级管线钢热轧卷板及其制造方法 | |
| CN103451560A (zh) | X100钢级自升钻井平台用无缝桩腿管钢种及无缝桩腿管制造方法 | |
| CN104745952A (zh) | 压力容器用钢材、其制造方法及深拉延产品的制造方法 | |
| CN102220547A (zh) | Ct80级连续油管用钢带及其制备方法 | |
| CN108239720B (zh) | 一种x80钢、x80钢板及其三通的制备方法 | |
| CN103789705A (zh) | 一种超宽规格超大单重管线钢x80卷板及其生产工艺 | |
| CN105543694A (zh) | 一种液化天然气储罐用7Ni钢板的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: JULONG STEEL PIPE CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: NO.1 MACHINERY FACTORY, HUABEI PETROLEAM ADMINISTRATION Effective date: 20090918 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20090918 Address after: 102 mailbox, Qingxian County, Hebei Province Patentee after: Julong Steel Pipe Co., Ltd. Address before: 102 mailbox, Qingxian County, Hebei Province Patentee before: No.1 Machinery Works, North-China Petroleum Administration |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CNPC BOHAI PETROLEUM EQUIPMENT MANUFACTURING CO., Free format text: FORMER OWNER: JULONG STEEL PIPE CO., LTD. Effective date: 20100722 Owner name: JULONG STEEL PIPE CO., LTD. |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 062658 MAILBOX 102, QING COUNTY, HEBEI PROVINCE TO: 300457 BUILDING 3, TIANJIN BINHAI SERVICE OUTSOURCING INDUSTRY PARK, NO.19, XINHUAN WEST ROAD, TIANJIN DEVELOPMENT ZONE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20100722 Address after: 300457, Tianjin Development Zone, No. 19 West Ring Road, Tianjin Binhai service outsourcing industry park, building 3 Co-patentee after: Julong Steel Pipe Co., Ltd. Patentee after: CNPC Bohai Equipment Manufacturing Co., Ltd. Address before: 102 box 062658, Hebei, Qingxian County Patentee before: Julong Steel Pipe Co., Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210519 Address after: 100007 No. 9 North Main Street, Dongcheng District, Beijing, Dongzhimen Patentee after: CHINA NATIONAL PETROLEUM Corp. Patentee after: CNPC Bohai Petroleum Equipment Manufacturing Co.,Ltd. Patentee after: JULONG STEEL PIPE Co.,Ltd. Address before: 300457 building 3, Tianjin Binhai Service Outsourcing Industrial Park, 19 Xinhuan West Road, TEDA Patentee before: CNPC Bohai Petroleum Equipment Manufacturing Co.,Ltd. Patentee before: JULONG STEEL PIPE Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |