CN102851590B - 一种抗酸性低锰x70管线钢及其生产方法 - Google Patents

一种抗酸性低锰x70管线钢及其生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102851590B
CN102851590B CN201110179851.3A CN201110179851A CN102851590B CN 102851590 B CN102851590 B CN 102851590B CN 201110179851 A CN201110179851 A CN 201110179851A CN 102851590 B CN102851590 B CN 102851590B
Authority
CN
China
Prior art keywords
percent
cooling
rolling
finish rolling
steel
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
Application number
CN201110179851.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102851590A (zh
Inventor
沙庆云
李大航
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Angang Steel Co Ltd
Original Assignee
Angang Steel Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Angang Steel Co Ltd filed Critical Angang Steel Co Ltd
Priority to CN201110179851.3A priority Critical patent/CN102851590B/zh
Publication of CN102851590A publication Critical patent/CN102851590A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102851590B publication Critical patent/CN102851590B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

本发明公开一种抗酸性低锰X70管线钢及其生产方法,化学成分组成为C:0.05%~0.07%,Si:0.10%~0.25%,Mn:1.05%~1.25%;P:0%~0.019%;S:0%~0.006%;Nb:0.06%~0.09%;Ti:0.010%~0.020%;Mo:0.20%~0.30%;Ni:0.05%~0.30%;Cu:0.05%~0.30%;Alsoul:0.015%~0.040%,其余为铁及不可避免的杂质。生产工艺:铸坯→再加热→粗轧→待温→精轧机→加速冷却→空冷,再加热1110~1150℃;粗轧总的压下量为50%~60%;精轧总的压下量大于80%,精轧最后一道次的压下量为5%~35%,精轧980~850℃;热轧后5s内进入水冷区冷却,冷却速度15~25℃/s冷却至420~500℃。本发明特点是低锰、不添加B,降低炼钢精炼成本,通过工艺控制获得了细小、均匀的组织,保证了最终优异的综合力学性能。

Description

一种抗酸性低锰X70管线钢及其生产方法
技术领域
本发明属于金属材料领域,涉及一种抗酸性低锰X70管线钢及其生产方法。
背景技术
随着世界能源结构的调整,天然气的需求量日益增加。高压输气管线用钢不仅对管线钢的强度和韧性提出了更高的要求,在输送含有硫化氢(H2S)酸性介质的天然气,为防止硫化氢对管线引起的破坏,还要求管线钢具有抗氢致裂纹(HydrogenInducedCrack,简写HIC)性能。
氢致裂纹是指金属材料处在含有H2S的介质环境中,由于电化学腐蚀过程中败给析出的氢进入材料内部,氢原子聚集成氢分子时产生一定的压力。当氢聚集到由沿轧制方向延伸的MnS夹杂与基体的界面处,很容易产生裂纹,这些裂纹的形成与扩展最终导致管线钢发生破坏性断裂。
为提高管线钢的抗HIC性能,通常采取以下措施:1)提高钢的纯净度,如降低硫含量。管线钢中的硫和锰容易形成硫化锰(MnS),而MnS夹杂是管线钢中HIC最容易形核的地方。减少硫含量可减少硫化锰的数量,从而提高抗HIC性能。2)降低铸坯的偏析;3)减少夹杂物的数量,进行钙处理改变硫化物的形状等;4)采用控制轧制和控制冷却工艺,得到细小、均匀的最终组织。
为保证抗HIC性能,目前对在酸性环境下服役的X70等高强高韧性管线钢,要求其硫含量控制在0.003%以下。如:公开号为CN1626688A(申请日20031212)所公开的专利“一种提高现有针状铁素体管线钢抗硫化氢的方法”,其中涉及的在酸性环境服役X70管线钢的硫含量为0.0007%。
公开号为CN1914341A(申请日20040617)所公开的专利“抗HIC性优良的管线钢及用该钢材制造的管线管”,其中涉及的在酸性环境服役管线钢的硫含量为<0.004%,Mn含量为0.5~1.80%,可加入0.01~0.3%的V、0.0001~0.001%的B和0.003~0.1%的Nb中的一种。其实际实施例中X70级的Mn含量为1.28~1.45%。
较低的硫含量在保证了在酸性环境服役的X70管线钢抗HIC性能,但其冶炼成本较高。近几年一种抗酸性低锰X70管线钢开发出来,如报道“ThermomechanicalprocessingofpipelinesteelswithareducedMncontent”,ISIJInternational,2009,Vol.49:284-292。该报道中,低锰X70管线钢的Mn含量为0.29%,S含量为0.0060%,添加0.55%的Cr和0.0013%的B。由于通常X70管线钢要求不得有意添加B,因此加B的X70管线钢的实用性不高。
原有的抗酸性X70管线钢技术存在如下问题:1)S含量要求较低,炼钢时精炼成本较高;2)部分管线钢添加了一般要求不得随意添加的B。
发明内容
针对上述现有X70管线钢存在的问题,本发明采用一种低Mn、添加适当Ni、Mo,但不含B的的合金设计,并通过控制加热温度、精轧压下量、轧后冷却速度等TMCP工艺来生产一种抗酸性低锰X70管线钢及其生产方法。
本发明的目的是这样实现的,其化学成分组成为(质量百分比)如下:C:0.05%~0.07%,Si:0.10%~0.25%,Mn:1.05%~1.25%;P:0%~0.019%;S:0%~0.006%;Nb:0.06%~0.09%;Ti:0.010%~0.020%;Mo:0.20%~0.30%;Ni:0.05%~0.30%;Cu:0.05%~0.30%;Alsoul:0.015%~0.040%,其余为铁及不可避免的杂质。
按上述设计成分的一种抗酸性低锰X70管线钢采取下列生产方法,生产工艺由以下步骤组成:铸坯→再加热→粗轧→待温→精轧→加速冷却→空冷,特点在于:
1)再加热时采用较低的出炉温度,其范围为1110~1150℃;
2)粗轧总的压下量为50%~60%;
3)精轧总的压下量大于80%,精轧最后一道次的压下量为5%~35%,精轧温度范围为980~850℃;
4)热轧后5s内进入水冷区冷却,并以15~25℃/s冷却速度冷却至420~500℃。
本发明的基本思路如下:采用低锰并适当添加Mo、Ni、Cu的合金设计,通过优化控制TMCP工艺,生产具有良好的组织均匀性的X70管线钢。
本发明的依据是:在Mn较高的X70管线钢中,Mn起着固溶强化和细晶强化的作用。在低锰X70管线钢中,Mn含量降低引起的的固溶强化和细晶强化对强度贡献的降低,可以通过以下措施来弥补:①低温加热:再加热温度定位1120~1150℃,以此控制再加热过程中的奥氏体晶粒尺寸;②增加精轧变形量,并在轧后立即快冷至较低的温度。随着钢中Mn含量降低,钢中C和N的活度降低,这样Nb(C,N)的溶度积降低,Nb(C,N)的析出增多,对热轧过程中再结晶的阻碍也增加,因此未再结晶温度Tnr升高,这样就可以增加精轧的“窗口温度”,因此可以增加精轧变形量。随着精轧变形量的增加,变形奥氏体内单位体积内的有效形核面积Sv增加,这可使相变时铁素体的形核率增加;与此同时,锰含量的降低可以使Ar3温度升高,因此精轧的温度范围要高于较高锰含量的X70钢,有利于精轧实施较大的变形量和板型控制。为避免较高的精轧温度对相变后组织和性能的影响,轧后立即快冷至较低温度,使铁素体形核后的长大变慢,因此细化了轧后得到占85%左右的针状铁素体组织。
本发明的优点及效果在于,
1)低锰的合金设计,硫含量的上限放宽到<0.0060%。减少了炼钢时的精炼成本。
2)采用不添加B的合金设计,实用性强。
3)通过工艺控制(增加精轧总变形量及轧后快冷等),获得了细小、均匀的组织,保证了最终优异的综合力学性能。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下:
本发明其化学成分组成为(质量百分比)如下:C:0.05%~0.07%,Si:0.10%~0.25%,Mn:1.05%~1.25%;P:0%~0.019%;S:0%~0.006%;Nb:0.06%~0.09%;Ti:0.010%~0.020%;Mo:0.20%~0.30%;Ni:0.05%~0.30%;Cu:0.05%~0.30%;Alsoul:0.015%~0.040%,其余为铁及不可避免的杂质。
按上述设计成分的一种抗酸性低锰X70管线钢采取下列生产方法,生产工艺由以下步骤组成:铸坯→再加热→粗轧→待温→精轧→加速冷却→空冷,特点在于:
1)再加热时采用较低的出炉温度,其范围为1110~1150℃;
2)粗轧总的压下量为50%~60%;
3)精轧总的压下量大于80%,精轧最后一道次的压下量为5%~35%,精轧温度范围为980~850℃;
4)热轧后5s内进入水冷区冷却,并以15~25℃/s冷却速度冷却至420~500℃。
该成分与对比例1、2和3的成分比较见表1。
表1本发明与现有技术的成分对比(wt%)
下面介绍本发明的几个具体实施例,其化学成分、主要工艺和最终的力学性能见表2~表4。
表2实施例的化学成分(%)
实施例 C Si Mn P S Nb Ti Mo Ni Cu Als N Ceq
1 0052 0.17 1.25 0.016 0 0038 0 08 0.014 0 25 0.23 0.22 0.021 0 0027 0 357
2 0.063 0.20 1.21 0.014 0.0036 0.07 0.013 0.24 0.24 0.24 0.033 0.0034 0.344
3 0.068 0.22 1.08 0.017 0.0033 0.08 0.015 0.25 0.21 0.23 0 052 0.0035 0.327
4 0.054 0.16 1 05 0.015 0.0041 0 07 0.016 0 26 0 20 0 22 0.031 0 0033 0.309
5 0057 0.18 1 12 0.018 0.0045 0 07 0.015 0.24 0.22 0.23 0.034 0.0037 0.322
6 0.061 0.21 1 09 0 017 0 0052 0.08 0 014 0 27 0.21 0.21 0.036 0.0031 0.323
表3实施例的主要工艺参数
表4实施例的力学性能
抗HIC性能:按照NACETM0284-2003标准,采用B溶液浸泡96小时,进行抗HIC性能检验,检验结果如表4。
表4抗HIC性能检验结果

Claims (1)

1.一种抗酸性低锰X70管线钢的生产方法,其特征在于,化学成分组成按质量百分比:C:0.05%~0.07%,Si:0.10%~0.25%,Mn:1.05%~1.12%;P:0%~0.019%;S:0%~0.006%;Nb:0.06%~0.09%;Ti:0.010%~0.020%;Mo:0.20%~0.30%;Ni:0.05%~0.30%;Cu:0.05%~0.30%;Alsoul:0.015%~0.040%,其余为铁及不可避免的杂质;生产工艺由以下步骤组成:铸坯→再加热→粗轧→待温→精轧→加速冷却→空冷,其中:
1)再加热时采用较低的出炉温度,其范围为1110~1145℃;
2)粗轧总的压下量为50%~60%;
3)精轧总的压下量大于80%,精轧最后一道次的压下量为5%~35%,精轧温度范围为980~850℃;
4)热轧后5s内进入水冷区冷却,并以15~25℃/s冷却速度冷却至420~500℃。
CN201110179851.3A 2011-06-28 2011-06-28 一种抗酸性低锰x70管线钢及其生产方法 Active CN102851590B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110179851.3A CN102851590B (zh) 2011-06-28 2011-06-28 一种抗酸性低锰x70管线钢及其生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110179851.3A CN102851590B (zh) 2011-06-28 2011-06-28 一种抗酸性低锰x70管线钢及其生产方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102851590A CN102851590A (zh) 2013-01-02
CN102851590B true CN102851590B (zh) 2016-01-20

Family

ID=47398561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110179851.3A Active CN102851590B (zh) 2011-06-28 2011-06-28 一种抗酸性低锰x70管线钢及其生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102851590B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103757190A (zh) * 2014-01-09 2014-04-30 鞍钢股份有限公司 一种管线钢的生产方法
CN109402354A (zh) * 2018-11-30 2019-03-01 包头钢铁(集团)有限责任公司 一种高效生产具备优异低温落锤性能的厚规格x70m管线热轧板带的制备方法
CN109913753B (zh) * 2019-03-14 2021-01-26 南京钢铁股份有限公司 一种b级抗酸管线钢板及轧制工艺
CN109811263B (zh) * 2019-03-14 2021-01-26 南京钢铁股份有限公司 一种b级抗酸管线钢板及生产工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000160245A (ja) * 1998-12-02 2000-06-13 Nkk Corp 耐hic性に優れた高強度鋼の製造方法
JP2005226110A (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Jfe Steel Kk 低温靭性に優れた高強度溶接鋼管
JP2006144037A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Nippon Steel Corp 時効後の変形特性に優れたパイプライン用高強度鋼管およびその製造方法
CN101864535A (zh) * 2009-04-15 2010-10-20 中国科学院金属研究所 一种抗大变形管线钢及生产工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000160245A (ja) * 1998-12-02 2000-06-13 Nkk Corp 耐hic性に優れた高強度鋼の製造方法
JP2005226110A (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Jfe Steel Kk 低温靭性に優れた高強度溶接鋼管
JP2006144037A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Nippon Steel Corp 時効後の変形特性に優れたパイプライン用高強度鋼管およびその製造方法
CN101864535A (zh) * 2009-04-15 2010-10-20 中国科学院金属研究所 一种抗大变形管线钢及生产工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN102851590A (zh) 2013-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101613828B (zh) 屈服强度460MPa级低屈强比建筑用特厚钢板及制造方法
CN103320717B (zh) 屈服强度960MPa级超高强度高钛钢板及其制造方法
CN102534417B (zh) 一种含Mo的高性能桥梁耐候钢的制备方法
CN109957712B (zh) 一种低硬度x70m管线钢热轧板卷及其制造方法
CN102330020B (zh) 屈服强度为345~390MPa高韧性钢板的制造方法
CN102605287B (zh) 一种屈强比≤0.70的高韧性抗震结构用钢及其生产方法
CN101906585B (zh) 一种高性能建筑结构用耐火钢板及其制造方法
CN102703803B (zh) 一种球状珠光体型热轧卷板及其生产方法
CN105543704A (zh) 一种高强度抗震耐火耐蚀钢板及制造方法
CN104532157A (zh) 一种屈服强度900~1000MPa级调质高强钢及其生产方法
CN104032237B (zh) 一种抗拉强度700MPa级复合微合金化高强钢锻件及其生产方法
CN102409229B (zh) N80q级别直缝电阻焊石油套管及其制造方法
CN106282831A (zh) 一种高强度集装箱用耐大气腐蚀钢及其制造方法
CN105506465B (zh) 屈服强度≥750MPa级高强度高韧性热轧磁轭钢及生产方法
CN103422025A (zh) 屈服强度≥690MPa的低屈强比结构用钢及其生产方法
CN103866203B (zh) 一种大口径高强度桥梁用无缝钢管及其tmcp生产方法
CN102912250A (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
CN102912228A (zh) 一种经济型高强度低屈强比管件钢及其生产方法
CN103160746A (zh) 一种高强度厚壁输水管用钢及其制造方法
CN106521359A (zh) 海上钻井平台用抗硫化氢腐蚀调质高强钢板及生产方法
CN103469098A (zh) 一种具有良好抗hic性能的x80管线钢及其生产方法
CN111996461A (zh) 一种微合金化电阻焊管用x70管线卷板及其生产方法
CN109957714A (zh) 强度和低温韧性优良的管线用钢及其制造方法
CN102851590B (zh) 一种抗酸性低锰x70管线钢及其生产方法
CN102851596B (zh) 一种低成本490MPa级建筑结构用耐火钢板及其制造方法

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