CN101200790A - 油气输送大型高压管件用钢及其所制作的钢管、管件及焊接材料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油气输送大型高压管件用钢及其所制作的钢管、管件及焊接材料，是为解决现有管件用钢的钢级低，碳含量高，焊接性能差等问题而研制的。钢的成分为：C≤0.12％、Si≤0.35％、Mn≤1.60％、P≤0.030％、S≤0.015％、Ni≤0.50％、Cr≤0.30％、Cu≤0.30％、Mo≤0.25％、Nb≤0.05％、V≤0.09％、Ti≤0.05％、Al≤0.060％、其余为Fe。用本发明的钢制作油气输送高压钢管及焊接材料，管件热处理淬火加热温度900℃－980℃，淬火加热时间为管件壁厚的毫米数×2－3分钟/毫米；回火加热温度600℃－700℃，回火加热时间为管壁厚的毫米数×3－6分钟/毫米。本发明油气输送高压管件可满足X80级别管线用高压钢管、管件的生产需要。

Description

油气输送大型高压管件用钢及其所制作的钢管、管件及焊接材料

[技术领域]

本发明涉及一种油气输送高压管道管件用钢及其所制作的高压钢管、管件及焊接材料。

[背景技术]

现有管件用钢的钢级低，钢的碳含量高，焊接性能差，冲击韧性低，不能满足高钢级管线用钢管、管件的需要。

[发明内容]

本发明的目的是提供一种油气输送大型高压管件用钢及其所制作的钢管、管件及焊接材料。

本发明的目的是这样实现的：

一、开发一种油气输送大型高压管件用钢。该钢钢级高，碳、硫、磷含量低，具有良好的机械性能，可满足X80级别管线制造高压钢管、管件的需要；本发明从冶金成分设计冶炼工艺、轧制工艺等方面进行技术开发。

油气输送大型高压管件用钢成分范围是：C≤0.12％、Si≤0.35％、Mn≤1.60％、P≤0.030％、S≤0.015％、Ni≤0.50％、Cr≤0.30％、Cu≤0.30％、Mo≤0.25％、Nb≤0.05％、V≤0.09％、Ti≤0.05％、Al≤0.060％、其余为Fe，

$\mathrm{Ceq}=\frac{C+\mathrm{Mn}}{6}+\frac{\mathrm{Cr}+\mathrm{Mo}+V}{5}+\frac{\mathrm{Ni}+\mathrm{Cu}}{15}\≤0.42\%$

$\mathrm{Pcm}=C+\frac{\mathrm{Si}}{30}+\frac{\mathrm{Mn}}{20}+\frac{\mathrm{Cu}}{20}+\frac{\mathrm{Ni}}{60}+\frac{\mathrm{Cr}}{20}+\frac{\mathrm{Mo}}{15}+\frac{V}{10}+5B\≤0.22\%$

二、用所述的油气输送大型高压管件用钢，采用传统工艺制作无缝钢管或焊接钢管。制造焊接钢管的焊材即所述的油气输送大型高压管件用钢。

三、用所述的油气输送大型高压管件用钢制作油气输送高压管件热处理方法：钢板经过下料、卷管、弯制、成型之后，进行淬火+回火热处理的方法：淬火加热温度为900℃-980℃，淬火加热时间为管件壁厚的毫米数×2-3分钟/毫米，保温时间30分钟，淬火冷却介质为水及加入加速冷却介质；回火加热温度为600℃-700℃，回火加热时间为管壁厚的毫米数×3-6分钟/毫米，保温时间30分钟。

[具体实施方式]

通过合金元素在钢中的作用、强化原理、组织元素、生产工艺相互作用的理论分析和研究，通过国内外调查研究，确立了合金成分设计、冶炼、轧制及热处理制度。

一、油气输送大型高压管件用钢成分范围是：C≤0.12％、Si≤0.35％、Mn≤1.60％、P≤0.030％、S≤0.015％、Ni≤0.50％、Cr≤0.30％、Cu≤0.30％、Mo≤0.25％、Nb≤0.05％、V≤0.09％、Ti≤0.05％、Al≤0.060％、其余为Fe，

$\mathrm{Ceq}=\frac{C+\mathrm{Mn}}{6}+\frac{\mathrm{Cr}+\mathrm{Mo}+V}{5}+\frac{\mathrm{Ni}+\mathrm{Cu}}{15}\≤0.42\%$

$\mathrm{Pcm}=C+\frac{\mathrm{Si}}{30}+\frac{\mathrm{Mn}}{20}+\frac{\mathrm{Cu}}{20}+\frac{\mathrm{Ni}}{60}+\frac{\mathrm{Cr}}{20}+\frac{\mathrm{Mo}}{15}+\frac{V}{10}+5B\≤0.22\%$

具体生产方法是：铁水或废钢在转炉或电炉中冶炼，在冶炼过程中根据上述化学成份的要求，降低碳含量，并加入和控制Si、Mn、Ni、Cr、Cu、Mo、Nb、V、Ti、Al合金元素的含量，在钢包精炼炉中进行精炼，降低S、P含量，精炼后的钢水在VD炉脱气，然后将钢水送到连铸机上连铸；连铸过程中用精选的保护渣、二冷制度，钢水过热度和拉坯速度，进行连铸板坯的生产，板坯堆垛缓冷；

钢板生产工艺：板坯在加热炉中加热，加热温度为1200℃-1280℃，加热后的板坯出炉进行轧制，轧制前用高压水将板坯上的氧化铁皮去除干净，轧制最终道次温度控制在900℃以下。

二、用所述的油气输送大型高压管件用钢，采用传统工艺制作无缝钢管或焊接钢管。制造焊接钢管的焊材即所述的油气输送大型高压管件用钢。

三、用所述的油气输送大型高压管件用钢制作油气输送高压管件热处理方法：钢板经过下料、卷管、弯制、成型之后，进行淬火+回火热处理，淬火加热温度为900℃-980℃，淬火加热时间为管件壁厚的毫米数×2-3分钟/毫米，保温30分钟，淬火冷却介质为水及加入的加速冷却介质；回火加热温度为600℃-700℃，回火加热时间的分钟数为管壁厚的毫米数×3-6分钟/毫米，保温30分钟。

本发明的优点是：用本发明的钢，制造的钢板、钢管、管件及用本发明的管件热处理方法可获得屈服强度≥555兆帕、抗拉强度≥625兆帕、延伸率≥22％，-40℃冲击韧性达到100J；油气输送高压钢管、管件可满足X80级别管线用高压钢管、管件的生产需要。

Claims (3)

1.油气输送大型高压管件用钢，其特征是化学成分为：C≤0.12％、Si≤0.35％、Mn≤1.60％、P≤0.030％、S≤0.015％、Ni≤0.50％、Cr≤0.30％、Cu≤0.30％、Mo≤0.25％、Nb≤0.05％、V≤0.09％、Ti≤0.05％、Al≤0.060％、其余为Fe，

$\mathrm{Ceq}=\frac{C+\mathrm{Mn}}{6}+\frac{\mathrm{Cr}+\mathrm{Mo}+V}{5}+\frac{\mathrm{Ni}+\mathrm{Cu}}{15}\≤0.42\%$

$\mathrm{Pcm}=C+\frac{\mathrm{Si}}{30}+\frac{\mathrm{Mn}}{30}+\frac{\mathrm{Cu}}{20}+\frac{\mathrm{Ni}}{60}+\frac{\mathrm{Cr}}{20}+\frac{\mathrm{Mo}}{15}+\frac{V}{10}+5B\≤0.22\%$

2.用权利要求1所述的油气输送大型高压管件用钢制作无缝钢管或焊接钢管，其特征是制造焊接钢管的焊材即所述的油气输送大型高压管件用钢。

3.用所述的油气输送大型高压管件用钢制作油气输送高压管件热处理方法：钢板经过下料、卷管、弯制、成型之后，进行淬火+回火热处理的方法，其特征是：淬火加热温度为900℃-980℃，淬火加热时间为管件壁厚的毫米数×2-3分钟/毫米，保温时间30分钟，淬火冷却介质为水及加入加速冷却介质；回火加热温度为600℃-700℃，回火加热时间为管壁厚的毫米数×3-6分钟/毫米，保温时间30分钟。