CN109913756A - 一种高性能无缝管线管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高性能无缝管线管及其制备方法,所述管线管的成分重量百分比为:0.13%≤C≤0.16%、0.15%≤Si≤0.35%、1.25%≤Mn≤1.40%、S≤0.005%、P≤0.01%、0.01%≤Ti≤0.03%、0.02%≤Nb≤0.04%、V≤0.08%、0.02%≤Al≤0.04%、N≤0.006%、Cr≤0.1%、Ni≤0.08%、Cu≤0.08%、Mo≤0.01%,0.03≤Nb+V/2≤0.05%、As+Sn≤0.01%,余量为Fe及不可避免的杂质,碳当量Ceq≤0.41%。本发明加入Ti和Nb,选择性加入V进行合金化,成功制备了综合性能优异且成本较低的管线管。
Description
技术领域
本发明涉及无缝管线管制造技术领域,尤其涉及一种高性能无缝管线管及其制备方法。
背景技术
据国际权威机构预测,从2000-2030年,世界石油的需求量年均增长 1.6%,2030年将达到57.69亿吨;天然气的需求量年均增长2.4%,2030年将达到42.03亿吨油当量。管线输送是实现石油天然气高效、经济、安全、无污染运输的最合理方式。随着石油和天然气需求量的快速增长,用于油气输送管线建造的管线管的需求量将会日益增加。2017年我国石油进口对外依存接近 70%,远超所谓的国际安全警戒线。为了保障国家能源安全,我国将加大复杂地质条件和深水海域油气的勘探和开采,因此高端油气输送管线管的需求将会持续增加。
管线管包括无缝钢管和焊接钢管两类。同焊接管线管相比,无缝管线管因管体组织与性能分布的连续一致性好、使用可靠性高,故在安全级别要求较高、使用条件相对特殊、产品径壁比数值偏低等情形下优势明显。通常,无缝管线管应用于油气集输管线、海底输油管线以及城镇油气管网。目前,国内无缝管线管的需求量在300万吨左右,常用强度级别主要分布于X52-X70之间,管径范围以中小直径为主,分布于114.3-273.1mm之间。
高强度管线管的合金成分设计和制备方法可有多种选择,但现有的技术中,合金成分体系复杂,成本较高。我国钢铁行业的发展已步入绿色低碳的轨道,应着力减少资源和能源消耗,减少污染和排放,因此无缝管线管制造工程应在合金成分设计、制备工艺以及可供采用的制造设备上寻求最佳的平衡,在保证产品综合性能的条件下最大限度地降低制造成本。
发明内容
针对现有无缝管线管合金成分体系复杂以及制造成本较高的问题,本发明提供一种高性能无缝管线管及其制备方法。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供的技术方案是:
一种高性能无缝管线管,其成分重量百分比为:0.13%≤C≤0.16%、 0.15%≤Si≤0.35%、1.25%≤Mn≤1.40%、S≤0.005%、P≤0.01%、0.01%≤Ti ≤0.03%、0.02%≤Nb≤0.04%、V≤0.08%、0.02%≤Al≤0.04%、N≤ 0.006%、Cr≤0.1%、Ni≤0.08%、Cu≤0.08%、Mo≤0.01%,0.03≤Nb+V/2≤ 0.05%、As+Sn≤0.01%,余量为Fe及不可避免的杂质,碳当量Ceq≤0.41%。
现对于现有技术,本发明在C-Mn钢的基础上通过加入Ti和Nb,选择性加入V进行合金化,并控制Nb、V含量满足0.03≤Nb+V/2≤0.05%,来控制夹杂物的形态、细化晶粒、均匀组织,使得无缝管线管韧性、强度和抗腐蚀综合性能俱佳的前提下,还显著降低了合金化的成本。本发明的无缝管线管的综合性好,屈服强度为448-605MPa,抗拉强度为562-687MPa,延伸率为26- 41%,-30℃横向全尺寸夏氏冲击功为118-250J,可广泛用于油气集输管线的建造,市场前景广阔。
本发明还提供了一种高性能无缝管线管,其成分重量百分比为:0.13%≤ C≤0.16%、0.15%≤Si≤0.35%、1.25%≤Mn≤1.40%、S≤0.005%、P≤ 0.01%、0.01%≤Ti≤0.03%、0.02%≤Nb≤0.04%、0.005≤Zr≤0.015%、V≤ 0.08%、0.02%≤Al≤0.04%、N≤0.006%、Cr≤0.1%、Ni≤0.08%、Cu≤ 0.08%、Mo≤0.01%,0.03≤Nb+V/2≤0.05%、As+Sn≤0.01%,余量为Fe及不可避免的杂质,碳当量Ceq≤0.41%。
相对于上述未加入Zr元素的无缝管线管,加入Zr元素后,组织均匀,晶粒尺寸小,进一步提高了制备的无缝管线管的低温韧性,适合制备高强度无缝管线钢管。
化学成分主要是基于以下思想进行设计:
①锰是较经济的合金元素,虽然易偏析,但无缝钢管是由连铸圆坯穿孔轧制后再进行热处理制成,可大大减轻由于锰偏析导致的偏析和带状组织,所以锰含量可适当提高。
②加入Ti进行微合金化,控制夹杂物形态、细化晶粒、均匀组织,不但可降低合金化成本,还可改善管线管的韧性。
③根据钒和铌的市场价格,钢中加入铌,选择性地加入钒,达到合金成本最优化。在奥氏体向铁素体转变过程中和转变后会析出VC和VN,具有明显的强化作用;固溶在钢中的V可有效提高材料的淬透性。铌元素可通过固溶强化、相变强化、析出强化来提高钢的强度,铌的强化作用为硅的35-78倍、锰的41-87倍、铬的50-117倍、镍的87-175倍,可以代替2倍的钒或3倍的钛。通过合理控制Nb、V、Ti的含量,达到较强析出强化和细化晶粒作用,析出强化作用提高了管材的强度,而细化晶粒不仅提高了管材的强度,同时还提高了钢材的冲击功。
本发明还提供了上述无缝管线管的制备方法,包括如下步骤:
与所述高强度管线管具有相同化学成分的连铸圆坯,连铸圆坯经环形炉加热、穿孔后制成毛管,毛管经五机架PQF机组轧制后得到荒管,轧制后的荒管直接进入三机架脱管机上脱管,脱管后的荒管经微张力减径、步进式冷床冷却得到轧制态管线管;轧制态管线管经调质处理后得到X60、X65、X70调质态管线管。
本发明中无缝管线管是由连铸圆坯穿孔轧制后再进行热处理制成,可大大减轻由于锰偏析导致的偏析和带状组织,因此,可以提高钢中锰含量。
优选的,环形炉加热工序中,按照连铸圆坯输送方向将环形加热炉依次分为加热段和均热段,各段分别进行温度控制;所述加热段的温度为1240- 1280℃,所述均热段的温度为1240-1260℃;连铸圆坯的出炉温度为1120- 1140℃。
优选的环形炉加热温度和出炉温度有利于控制钢坯在理想的变形温度区间轧制,降低变形抗力和穿孔机、轧机负荷,提高成品钢管表面质量、尺寸精度和性能,且有利于控制能耗和烧损,降低生产成本。
优选的,连铸圆坯穿孔前的温度为1050-1060℃,穿孔后的温度为1140- 1150℃。
优选的,毛管轧制前的温度为1040-1050℃。
优选的穿孔温度和轧制温度可使管线管的强度和韧性均较好。
优选的,管线管进冷床的温度为870-890℃,进冷床后采用风机和水雾同时进行的方式进行冷却,管线管过风机后的温度为400-500℃,出冷床的温度为200-300℃。
优选的管线管冷却方式和温度控制,可提高相变时的形核率,抑制析出相的聚集和长大,达到细化晶粒、改善组织的目的。
优选的,调质工序中,将轧制态的管线管加热至750-850℃并保温10- 20min后,冷却,然后将管线管加热至600-680℃并保温8-15min后,空冷。
通过热膨胀相变仪测得材料的Ac1温度为750℃,Ac3温度为850℃,将材料加热到Ac1~Ac3温度区间进行淬火处理,一方面可获得大量铁素体组织,使铁素体的体积分数达到40-60%,显著提高管线管的韧性;另一方面,可减轻管线管的表面氧化和改善管线管的直度。
将钢管加热到600-680℃进行回火处理有利于提高钢管的韧性和抗腐蚀性能。
优选的,调质工序中,冷却采用外淋和内喷同时进行的方式进行水冷,淬火后钢管温度为50-100℃。
采用外淋+内喷的方式进行水冷有利于保证淬火的均匀性。
优选的,所述连铸圆坯是以废钢为原料,经电弧炉熔炼、钢包精炼、VD 真空精炼和连铸工序制成。
优选的,连铸工序中连铸扇形段采用水环形式进行气雾冷却。
优选的,冷却过程中冷却水的流量为0.25-0.5L/kg。
本发明中水环形式是指喷嘴沿着铸坯的周长方向布置,以气雾为冷却介质进行冷却,优选的冷却方式可保证铸坯的均匀性,有效防止铸坯表面产生裂纹。
优选的,电弧炉熔炼工序中,电弧炉在炉料熔清后,通过烟气分析仪分析炉气中的成分,根据炉气中的成分计算氧气的吹入量和碳粉的喷入量,有效控制钢水脱碳过程,同时抑制熔池钢水过氧化。
通过炉气中的成分和冶金模型能够预测钢水中的碳含量和钢水温度,可防止钢液过氧化,提高生产过程金属收得率,并有效降低钢液中的夹杂物。
采用电弧炉熔炼管线钢具有流程短、能耗低、废弃物排放量少等特点,与高炉-转炉的长流程比较,废气排放量降低95%,固体废弃物排放量降低 65%,废水排放量降低33%,总排放量降低61%,综合能耗可减少50%。
优选的,电弧炉出钢过程加入渣料和脱氧剂进行预精炼,连铸工序中采用结晶器液面自动控制技术、结晶器电磁搅拌技术、凝固末端电磁搅拌技术。
本发明通过严格控制管线管中各化学组分的含量以及制备过程的工艺参数,成功制备了综合性能优异且成本较低的管线管。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
(1)该管线管具有冶金质优良、化学成分均匀、有害元素含量低、微观组织细密、力学性能可靠、焊接性能优异、尺寸精度高等综合特点。
(2)可根据合金的市场价格合理选择合金体系,达到成本最优化。
(3)既满足管线管的高标准技术要求,又符合《钢铁工业调整升级规划 (2016-2020年)》的要求“加快发展循环经济,随着我国废钢资源的积累增加,按照绿色可循环理念,注重以废钢为原料的短流程电炉炼钢的发展”。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
为了更好的说明本发明,下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
本发明实施例提供一种无缝管线管,其化学成分为:
C 0.13%、Si 0.35%、Mn 1.25%、S 0.005%、P 0.008%、Ti 0.03%、Nb 0.03%、V 0.001%、Al 0.04%、N 0.005%、Cr 0.1%、Ni 0.05%、Cu 0.05%、 Mo 0.003%,As0.0061%、Sn 0.0031%,其余为Fe和不可避免的杂质, Ceq=0.33%。
上述无缝管线管的制备步骤如下:
以废钢为原料,经80t电弧炉熔炼、钢包精炼、VD真空脱气、连铸工序制成与上述无缝管线管化学组分相同的直径为Φ180mm的连铸圆坯;连铸圆坯经环形炉加热、穿孔、五机架PQF机组轧制、三机架脱管机脱管、微张力减径、步进式冷床冷却、调质处理后,制成外径为114.3mm、壁厚为8.58 mm的X60管线管。
电弧炉熔炼工序中,电弧炉在炉料熔清后,通过烟气分析仪分析炉气中的成分,根据炉气中的成分计算氧气的吹入量和碳粉的喷入量,有效控制钢水脱碳过程,同时抑制熔池钢水过氧化;电弧炉出钢过程加入渣料和脱氧剂进行预精炼。连铸工序中采用结晶器液面自动控制技术、结晶器电磁搅拌技术、凝固末端电磁搅拌技术;连铸扇形一段采用水环形式进行冷却,冷却水的流量为 0.25L/kg。
环形炉加热工序中,连铸圆坯先进加热段,温度为1260℃,再进均热段,温度为1250℃,所得管坯的出炉温度为1130℃。炉温可采用全自动智能闭环控制系统,炉气温度控制精度±10℃。
穿孔工序中,采用辗轧角为15°的新型锥形二辊穿孔机,喂入角为 15°,管坯穿孔前的温度为1055℃,管坯穿孔后的温度为1140℃,穿孔后得到的毛管的外径为202-212mm,壁厚为16.3-17.3mm。
五机架PQF机组轧制工序中,管坯热轧前的温度为1045℃,轧制后得到的荒管外径为178-182mm,壁厚为8-8.5mm。脱管后的荒管外径为168- 172mm,壁厚为8.2-8.4mm。
微张力减径工序中,微张力减径后的荒管外径为114.3mm,壁厚为 8.58mm,减径率为32%。
步进式冷床冷却中,管线管进冷床温度为880℃,进冷床后采用风机和水雾冷却,管线管过风机后温度为450℃,管线管出冷床温度为250℃。
调质工序中,将轧制态的钢管在高温加热炉中加热到800℃并保温15min 后,采用外淋+内喷的方式进行水冷;然后将钢管在低温加热炉中加热到 660℃并保温10min,经过空冷和加工后得到制成外径为114.3mm、壁厚为 5.9mm的X60管线线管。
钢管经调质后,其组织主要为铁素体+回火索氏体,晶粒细小,晶粒度为 8-9级。
按照API Spec 5L第46版的标准要求从实施例1制得的无缝管线管中任意取样分析其屈服强度、抗拉强度、延伸率、横向冲击功,其统计分析结果分别如表1所示。表中的样品数为所取的无缝管线管的个数,采用随机取样方式。
表1实施例1试样的力学性能统计表
检验项目 | 样本数 | 最小值 | 最大值 | 平均值 | 标准差 |
屈服强度/MPa | 102 | 448 | 565 | 494.2 | 17.6 |
抗拉强度/MPa | 102 | 562 | 649 | 612.5 | 16.2 |
延伸率/% | 102 | 28 | 38 | 33.4 | 1.9 |
夏氏冲击功/J | 102 | 130 | 250 | 190.1 | 17.1 |
从上表可以看出,通过以上方法制得的无缝管线管的屈服强度为448-565 MPa、抗拉强度为562-649MPa、延伸率≥28%、-20℃横向全尺寸夏氏冲击功≥130J。其中屈服强度平均值为494.2MPa、标准差为17.6MPa;抗拉强度平均值为612.5MPa、标准差为16.2MPa;延伸率平均值为33.4%、标准差为 1.9%;-30℃横向全尺寸夏氏冲击功平均值为190.1J、标准差为17.1J。
实施例2
本发明实施例提供一种无缝管线管,其化学成分为:
C 0.14%、Si 0.20%、Mn 1.30%、S 0.001%、P 0.01%、Ti 0.02%、Nb 0.02%、Cr 0.01%、V 0.06%、Al 0.03%、N 0.006%、Ni 0.08%、Cu 0.08%、 Mo 0.002%、As0.0058%、Sn 0.0032%,其余为Fe和不可避免的杂质, Ceq=0.36%。
上述无缝管线管的制备步骤如下:
以废钢为原料,经80t电弧炉熔炼、钢包精炼、VD真空脱气、连铸工序制成与上述无缝管线管化学组分相同的直径为Φ180mm的连铸圆坯;连铸圆坯经环形炉加热、穿孔、五机架PQF机组轧制、三机架脱管机脱管、微张力减径、步进式冷床冷却、调质处理后,制成外径为114.3mm、壁厚为8.58 mm的X65管线管。
电弧炉熔炼工序中,电弧炉在炉料熔清后,通过烟气分析仪分析炉气中的成分,根据炉气中的成分计算氧气的吹入量和碳粉的喷入量,有效控制钢水脱碳过程,同时抑制熔池钢水过氧化;电弧炉出钢过程加入渣料和脱氧剂进行预精炼。连铸工序中采用结晶器液面自动控制技术、结晶器电磁搅拌技术、凝固末端电磁搅拌技术;连铸扇形一段采用水环形式进行冷却,冷却水的流量为 0.3L/kg。
环形炉加热工序中,连铸圆坯先进加热段,温度为1240℃,再进均热段,温度为1240℃,所得管坯的出炉温度为1120℃。炉温可采用全自动智能闭环控制系统,炉气温度控制精度±10℃。
穿孔工序中,采用辗轧角为15°的新型锥形二辊穿孔机,喂入角为 15°,管坯穿孔前的温度为1050℃,管坯穿孔后的温度为1145℃,穿孔后得到的毛管的外径为202-212mm,壁厚为16.3-17.3mm。
五机架PQF机组轧制工序中,管坯热轧前的温度为1040℃,轧制后得到的荒管外径为178-182mm,壁厚为8-8.5mm。
脱管后的荒管外径为168-172mm,壁厚为8.2-8.4mm。
微张力减径工序中,微张力减径后的荒管外径为114.3mm,壁厚为 8.58mm,减径率为32%。
步进式冷床冷却中,管线管进冷床温度为870℃,进冷床后采用风机和水雾冷却,管线管过风机后温度为400℃,管线管出冷床温度为200℃。
调质工序中,将轧制态的钢管在高温加热炉中加热到750℃并保温10min 后,采用外淋+内喷的方式进行水冷;然后将钢管在回火加热炉中加热到 600℃并保温15min,经过空冷和加工后得到制成外径为114.3mm、壁厚为 8.58mm的X65无缝管线管。
钢管经调质后,其组织主要为铁素体+回火贝氏体,组织均匀、细小,晶粒度为8-9级。
按照API Spec 5L第46版的标准要求从实施例2制得的无缝管线管中任意取样分析其屈服强度、抗拉强度、延伸率、横向冲击功,其统计分析结果分别如表2所示。表中的样品数为所取的无缝管线管的个数,采用随机取样方式。
表2实施例2试样的力学性能统计表
检验项目 | 样本数 | 最小值 | 最大值 | 平均值 | 标准差 |
屈服强度/MPa | 141 | 485 | 585 | 548.3 | 18.4 |
抗拉强度/MPa | 141 | 578 | 655 | 631.7 | 18.1 |
延伸率/% | 141 | 26 | 36 | 29.2 | 1.8 |
夏氏冲击功/J | 141 | 118 | 210 | 148.1 | 19.8 |
从上表可以看出,通过以上方法制得的无缝管线管的屈服强度为485-585 MPa、抗拉强度为578-655MPa、延伸率≥26%、-30℃横向全尺寸夏氏冲击功≥118J。其中屈服强度平均值为548.3MPa、标准差为18.4MPa;抗拉强度平均值为631.7MPa、标准差为18.1MPa;延伸率平均值为29.2%、标准差为 1.8%;-30℃横向全尺寸夏氏冲击功平均值为148.1J、标准差为19.8J。
实施例3
本发明实施例提供一种无缝管线管,其化学成分为:
C 0.16%、Si 0.15%、Mn 1.40%、S 0.003%、P 0.005%、Ti 0.01%、Nb 0.04%、Zr 0.010%、Cr 0.005%、V 0.003%、Al 0.022%、N 0.002%、Ni 0.08%、Cu 0.04%、Mo0.01%、As 0.0065%、Sn 0.0028%,其余为Fe和不可避免的杂质,Ceq=0.39%。
上述无缝管线管的制备步骤如下:
以废钢为原料,经80t电弧炉熔炼、钢包精炼、VD真空脱气、连铸工序制成与上述无缝管线管化学组分相同的直径为Φ180mm的连铸圆坯;连铸圆坯经环形炉加热、穿孔、五机架PQF机组轧制、三机架脱管机脱管、微张力减径、步进式冷床冷却、调质处理后,制成外径为114.3mm、壁厚为8.58 mm的X70管线管。
电弧炉熔炼工序中,电弧炉在炉料熔清后,通过烟气分析仪分析炉气中的成分,根据炉气中的成分计算氧气的吹入量和碳粉的喷入量,有效控制钢水脱碳过程,同时抑制熔池钢水过氧化;电弧炉出钢过程加入渣料和脱氧剂进行预精炼。连铸工序中采用结晶器液面自动控制技术、结晶器电磁搅拌技术、凝固末端电磁搅拌技术;连铸扇形一段采用水环形式进行冷却,冷却水的流量为 0.5L/kg。
环形炉加热工序中,连铸圆坯先进加热段,温度为1280℃,再进均热段,温度为1260℃,所得管坯的出炉温度为1140℃。炉温可采用全自动智能闭环控制系统,炉气温度控制精度±10℃。
穿孔工序中,采用辗轧角为15°的新型锥形二辊穿孔机,喂入角为 15°,管坯穿孔前的温度为1060℃,管坯穿孔后的温度为1150℃,穿孔后得到的毛管的外径为202-212mm,壁厚为16.3-17.3mm。
五机架PQF机组轧制工序中,管坯热轧前的温度为1050℃,轧制后得到的荒管外径为178-182mm,壁厚为8-8.5mm。
脱管后的荒管外径为168-172mm,壁厚为8.2-8.4mm。
微张力减径工序中,微张力减径后的荒管外径为114.3mm,壁厚为 8.58mm,减径率为32%。
步进式冷床冷却中,管线管进冷床温度为890℃,进冷床后采用风机和水雾冷却,管线管过风机后温度为500℃,管线管出冷床温度为300℃。
调质工序中,将轧制态的钢管在高温加热炉中加热到850℃并保温20min后,采用外淋+内喷的方式进行水冷;然后将钢管在回火加热炉中加热到680℃并保温8min,经过空冷和加工后得到制成外径为114.3mm、壁厚为 8.58mm的X70无缝管线管。
钢管经调质后,其组织主要为铁素体+回火贝氏体,组织均匀、细小,晶粒度为9-10级。
Zr含量在0.005%-0.015%的其他含量范围内同样可以达到实例3中制备的无缝管线管的性能。
按照API Spec 5L第46版的标准要求从实施例3制得的无缝管线管中任意取样分析其屈服强度、抗拉强度、延伸率、横向冲击功,其统计分析结果分别如表3所示。表中的样品数为所取的无缝管线管的个数,采用随机取样方式。
表3实施例3试样的力学性能统计表
检验项目 | 样本数 | 最小值 | 最大值 | 平均值 | 标准差 |
屈服强度/MPa | 87 | 508 | 605 | 558.2 | 19.8 |
抗拉强度/MPa | 87 | 611 | 687 | 659.5 | 17.1 |
延伸率/% | 87 | 32 | 41 | 36.4 | 1.7 |
夏氏冲击功/J | 87 | 161 | 275 | 208.5 | 18.6 |
通过以上方法制得的无缝管线管的屈服强度为508-605MPa、抗拉强度为 611-687MPa、延伸率≥30%、-30℃横向全尺寸夏氏冲击功≥115J。其中屈服强度平均值为558.2MPa、标准差为19.8MPa;抗拉强度平均值为659.5 MPa、标准差为17.1MPa;延伸率平均值为36.4%、标准差为1.7%;-30℃横向全尺寸夏氏冲击功平均值为208.5J、标准差为18.6J。
由此可见,通过上述方法制得的高性能无缝管线管的冶金质优良、化学成分均匀、有害元素含量低、微观组织细密、力学性能可靠、焊接性能优异、尺寸精度高等综合特点,可广泛用于复杂环境条件下的油气输送,具有广阔的市场前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高性能无缝管线管,其特征在于,其成分重量百分比为:0.13%≤C≤0.16%、0.15%≤Si≤0.35%、1.25%≤Mn≤1.40%、S≤0.005%、P≤0.01%、0.01%≤Ti≤0.03%、0.02%≤Nb≤0.04%、V≤0.08%、0.02%≤Al≤0.04%、N≤0.006%、Cr≤0.1%、Ni≤0.08%、Cu≤0.08%、Mo≤0.01%,0.03≤Nb+V/2≤0.05%、As+Sn≤0.01%,余量为Fe及不可避免的杂质,碳当量Ceq≤0.41%。
2.一种高性能无缝管线管,其特征在于,其成分重量百分比为:0.13%≤C≤0.16%、0.15%≤Si≤0.35%、1.25%≤Mn≤1.40%、S≤0.005%、P≤0.01%、0.01%≤Ti≤0.03%、0.02%≤Nb≤0.04%、0.005≤Zr≤0.015%、V≤0.08%、0.02%≤Al≤0.04%、N≤0.006%、Cr≤0.1%、Ni≤0.08%、Cu≤0.08%、Mo≤0.01%,0.03≤Nb+V/2≤0.05%、As+Sn≤0.01%,余量为Fe及不可避免的杂质,碳当量Ceq≤0.41%。
3.一种权利要求1或2所述的高性能无缝管线管的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:取与所述高性能无缝管线管化学成分相同的连铸圆坯经环形炉加热、穿孔后制成毛管、毛管经轧制后得到荒管、荒管经微张力减径、步进式冷床冷却得到轧制态管线管;轧制态管线管经调质处理,得到高性能无缝管线管。
4.如权利要求3所述的高性能无缝管线管的制备方法,其特征在于,调质处理工序中,将轧制态的管线管加热至750-850℃并保温后,冷却,然后将管线管加热至600-680℃并保温后,空冷。
5.如权利要求4所述的高性能无缝管线管的制备方法,其特征在于,调质工序中,淬火过程采用外淋和内喷同时进行的方式进行水冷,淬火后钢管温度为50-100℃。
6.如权利要求3所述的高性能无缝管线管的制备方法,其特征在于,环形炉加热工序中,按照连铸圆坯输送方向将环形加热炉依次分为加热段和均热段,各段分别进行温度控制;所述加热段的温度为1240-1280℃,所述均热段的温度为1240-1260℃;连铸圆坯的出炉温度为1120-1140℃。
7.如权利要求3所述的高性能无缝管线管的制备方法,其特征在于,连铸圆坯穿孔前的温度为1050-1060℃,穿孔后的温度为1140-1150℃;和/或
毛管轧制前的温度为1040-1050℃。
8.如权利要求3所述的高性能无缝管线管的制备方法,其特征在于,管线管进冷床的温度为870-890℃,进冷床后采用风机和水雾同时进行的方式进行冷却,管线管过风机后的温度为400-500℃,出冷床的温度为200-300℃。
9.如权利要求3所述的高性能无缝管线管的制备方法,其特征在于,所述连铸圆坯是以废钢为原料,经电弧炉熔炼、钢包精炼、VD真空精炼和连铸工序制成。
10.如权利要求3所述的高性能无缝管线管的制备方法,其特征在于,连铸工序中连铸扇形段采用水环形式进行气雾冷却。
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