CN110616383A - 一种-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢及其制造方法 - Google Patents

一种-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110616383A
CN110616383A CN201810638016.3A CN201810638016A CN110616383A CN 110616383 A CN110616383 A CN 110616383A CN 201810638016 A CN201810638016 A CN 201810638016A CN 110616383 A CN110616383 A CN 110616383A
Authority
CN
China
Prior art keywords
equal
temperature
less
steel
toughness
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.)
Granted
Application number
CN201810638016.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110616383B (zh
Inventor
孙磊磊
郑磊
章传国
王波
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.)
Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Baoshan Iron and 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 Baoshan Iron and Steel Co Ltd filed Critical Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority to CN201810638016.3A priority Critical patent/CN110616383B/zh
Publication of CN110616383A publication Critical patent/CN110616383A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110616383B publication Critical patent/CN110616383B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/001—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

一种‑45℃极低温环境用韧性优良的管线钢及其制造方法，该钢化学元素质量百分比为：C：0.030～0.060％、Si：0.10～0.30％、Mn：1.30～1.60％、P≤0.0100％，S≤0.0015％，Ni：0.40～0.55％，Cr：0.05～0.20％，Nb：0.050～0.075％，Ti：0.008～0.020％，Ca：0.0010～0.0040％，Al：0.010～0.050％，B≤0.0005％，N：0.0010～0.0060％，O≤0.0050％，其余为Fe以及不可避免的杂质；且上述元素同时需满足如下关系：Ni≥1.6*(C+Mn/6)，log(C*Nb)≤‑2.5，0.28％≤C+Mn/6+Cr/5≤0.35％，2.5≤Ti/N≤5.0。本发明管线钢的屈服强度≥450MPa，抗拉强度≥535MPa，延伸率≥18％；‑45℃夏比冲击功AKV≥250J；‑45℃下DWTT断口剪切面积率SA％≥85％。

Description

一种-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢及其制造方法
技术领域
本发明涉及管线钢及其制造方法，具体涉及一种-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢及其制造方法。
背景技术
石油天然气在未来一次能源消费中仍占主要部分，而且需求不断上升，开采区域逐步扩大，现已深入到北极圈等极寒地区，极地地区管线工程中的出海立管、场站管等地面管道的服役温度可低至-45℃。虽然，现代控轧控冷技术已经能够获得兼具强度和韧性的管线钢，但尚难以满足-45℃的低温韧性要求，因此，具有极低温韧性的管线钢具有可观的应用前景。
管线钢的低温韧性通常是指夏比冲击性能(CVN)和落锤撕裂性能(DWTT)，其中，尤其以落锤撕裂性能为主要难点，行业标准API Spec 5L规定，在设计最低服役温度下进行试验，DWTT试样的断口剪切面积率均值应在85％及以上。随着现代高纯净钢冶炼技术和控轧控冷技术的发展，具有-20℃低温韧性的管线钢已经获得批量的工程应用，而-45℃环境服役的管道因低温韧性难以满足要求，通常采用保温层等手段来提高管道的实际服役温度。管线钢极低温韧性的提高始终是行业内的重要研究课题，尤其当管线钢壁厚增加时，满足低温DWTT性能的难度会显著增加。
中国专利CN106480381A公开了一种低温管线用塑韧性良好的热轧宽厚板，该专利通过较低Ni(0.06～0.15％)、含Mo的成分设计的成分设计，生产成本较高，其DWTT性能仅满足-20℃要求。
中国专利CN105861937A公开了一种LNG输气干线用低温管线钢。该专利公开的技术方案采用低Ni(0.21～0.35％)和高Nb(0.05～0.08％)成分设计，组织为准多边形铁素体+粒状贝氏体，其DWTT性能仅满足-25℃要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢及其制造方法，所述管线钢的屈服强度Rt0.5≥450MPa，抗拉强度Rm≥535MPa，延伸率A50.8≥18％；-45℃夏比冲击功AKV≥250J；-45℃下DWTT断口剪切面积率SA％≥85％，满足北极圈等极寒地区管线工程建设的需要。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
本发明采用低C、高Ni、高Nb、微Ti的成分设计，配合轧制大压下、低温终轧、高冷速等工艺，提出一种-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢及其制造方法。通过合理控制显微组织，获得均匀、细化的高韧性铁素体和粒状贝氏体组织，其中，晶粒尺寸小于10μm的多边形铁素体含量为15～40％，多边形铁素体具有大角度晶界，对低温韧性有积极作用，可以缓解裂纹扩展过程中的应力集中。
具体地，本发明所述一种-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢，其化学成分质量百分比为：C：0.030～0.060％、Si：0.10～0.30％、Mn：1.30～1.60％、P≤0.0100％，S≤0.0015％，Ni：0.40～0.55％，Cr：0.05～0.20％，Nb：0.050～0.075％，Ti：0.008～0.020％，Ca：0.0010～0.0040％，Al：0.010～0.050％，B≤0.0005％，N：0.0010～0.0060％，O≤0.0050％，其余为Fe以及不可避免的杂质；且上述元素同时需满足如下关系：Ni≥1.6*(C+Mn/6)，log(C*Nb)≤-2.5，0.28％≤C+Mn/6+Cr/5≤0.35％，2.5≤Ti/N≤5.0。
进一步，所述-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢的化学成分中还含有0＜Cu≤0.20％，以质量百分比计。
进一步，所述-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢的微观组织为细小铁素体和粒状贝氏体，其中晶粒尺寸≤10μm的多边形铁素体体积百分比含量为15～40％。
本发明所述-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢的屈服强度Rt0.5≥450MPa，抗拉强度Rm≥535MPa，延伸率A50.8≥18％；-45℃夏比冲击功AKV≥250J；-45℃下DWTT断口剪切面积率SA％≥85％。
在本发明钢的成分设计中：
碳(C)：在本发明所述的管线钢中，C为最基本的强化元素。C溶解在钢中起到固溶强化的作用，另一方面，形成碳化物析出，起到沉淀强化的作用。但过高的C含量会在组织中形成尺寸较大、含量较多的碳化物，降低管线钢的低温韧性和焊接性能，因此，本发明中C控制在0.030～0.060％。
硅(Si)：在本发明所述的管线钢中，Si是固溶强化元素，同时也是钢中的脱氧元素，但Si的质量百分比过高会恶化钢材的焊接性能，同时不利于轧制过程中热轧氧化铁皮去除，因此，本发明将Si含量控制在0.10～0.30％。
锰(Mn)：本发明通过Mn固溶强化提高钢的强度，Mn是钢中补偿因C含量降低而引起强度损失的最有效、最经济的强化元素。Mn具有扩大γ相区的作用，可降低钢的γ→α相变温度，有助于获得细小的相变产物，提高钢的韧性；但Mn是易偏析元素，会导致钢板中心生成低韧性的硬相组织，过高的Mn还会导致钢的硬化能力增加，不利于DWTT性能。因此，在本发明控制Mn含量为1.30～1.60％。
铜(Cu)：提高钢的耐蚀性能的元素，并通过固溶强化提高强度，但Cu的熔点较低，含量过高时，容易在热轧钢板表面形成脆性裂纹，因此，本发明控制Cu含量≤0.20％。
镍(Ni)：在本发明中Ni是重要元素，一方面，Ni可与Cu元素形成颗粒状复合相，避免“铜裂”的发生，更重要的是，Ni通过增加层错能，促进低温时螺型位错交滑移，增加裂纹扩展的消耗功，提高局部止裂能力，促使裂纹韧性扩展，从而提高管线钢在极低温环境下的DWTT性能，在本发明中，控制Ni含量范围为0.40～0.55％；而随着C、Mn含量的增加，管线钢的强度的硬化能力上升，韧性将会下降，需要控制Ni≥1.6*(C+Mn/6)来提高韧性。
铬(Cr)：有效提高钢的淬透性，确保厚规格钢板厚度方向的组织及性能均匀性，并提高强度，但如果Cr含量过高，或者C、Mn、Cr的总量过高，钢板在快冷过程中容易形成下贝氏体等硬相组织，不利于低温韧性和焊接性能，本发明控制Cr的质量百分比为0.05～0.25％，并满足0.28％≤(C+Mn/6+Cr/5)≤0.35％，确保管线钢在具备强度和组织均匀性的同时保持低温韧性。
Nb：固溶Nb可以提高钢的再结晶温度，扩大未再结晶区，从而增加精轧过程的应变累积，在形变奥氏体中形成高密度的变形带，提高相变形核率，同时，热轧过程应变诱导析出形成Nb(N,C)粒子，起到析出强化作用，并钉扎晶界抑制晶粒长大，另一方面还可促进多边形铁素体的析出，本发明为获得细小的多边形铁素体，采用较高的Nb含量。而Nb含量过高时，受C、Nb溶度积的限制，需要更高的板坯加热温度，将导致原始奥氏体晶粒长大。因此，本发明控制Nb含量为0.050～0.075％，并满足log(C*Nb)≤-2.5，既可发挥Nb的积极作用，又不需要过高的加热温度即可实现C和Nb的固溶。
Ti：Ti与N有很强的结合力，是一种强烈的碳氮化物形成元素，可以起到固定间隙N原子的作用，而且，TiN具有较高的热稳定性，能够在板坯加热和粗轧再结晶过程中阻止奥氏体晶粒的长大，此外，TiN还能在焊接过程中阻止热影响区晶粒长大，改善钢板的焊接性能。但过高的Ti会形成尺寸较大的Ti(C,N)，不利于管线钢的韧性，因此，本发明限定Ti含量为0.08～0.20％。
Ca：在本发明的技术方案中，通过Ca处理可以控制硫化物的形态，改善钢板的各向异性，提高低温韧性，为确保最佳效果，本发明所述的管线钢对Ca含量控制范围为0.0010～0.0040％。
Al：在本发明中Al是为了脱氧而加入钢中的元素，添加适量的Al有利于细化晶粒，改善钢材的强韧性能，因此，本发明中Al含量控制在0.010～0.050％。
N：如上所述，适当的氮可以通过形成高熔点的TiN粒子，起到抑制再加热过程中奥氏体晶粒粗化的作用。但当N含量过高时，间隙N原子会钉扎位错，使屈服强度和屈强比明显上升，并有损塑性和韧性。因此，本发明控制N含量的范围为0.0010～0.0060％，并满足2.5≤Ti/N≤5.0，以确保N和Ti主要以TiN的形式存在，避免间隙N原子的不利影响。
硫、磷(S、P)：是钢中不可避免的杂质元素，希望越低越好。S易形成MnS夹杂物，经轧制后呈长条形，P是易于偏析的元素，两种元素俊辉恶化管线钢的低温韧性，为保证本发明所述的管线钢具有良好的低温冲击韧性，控制S含量≤0.0015％，P含量≤0.0100％。
氧(O)：在钢中形成的氧化物夹杂，需在冶炼过程中进行脱氧处理，并在连铸过程控制氧化物上浮，改善钢的内质，本发明中控制O含量≤0.0050％。
本发明所述的-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢的制造方法，包括以下步骤：
(1)冶炼、连铸
按照上述化学成分进行冶炼、连铸成板坯；
(2)加热
板坯的加热温度为1120～1160℃；
(3)轧制
粗轧：粗轧温度为960～1080℃，粗轧末4道次的单道次压下率≥15％；
精轧：精轧温度为770～860℃，精轧总压下率≥70％，精轧终轧温度为770～820℃；
(4)冷却
开冷温度为710～780℃，冷却速度为25～40℃/s，停冷温度为400～500℃。
在本发明钢制造工艺中，需要说明的是：
在步骤(2)中，本发明尽可能采用较低的加热温度，以防止板坯的奥氏体晶粒长大，而本发明中添加了较高的Nb，为确保Nb充分固溶，加热温度不宜过低，因此，本发明将加热温度控制范围为1120～1160℃。
在步骤(3)中，粗轧的重要作用是通过大压下促使奥氏体再结晶，细化晶粒，控制粗轧末4道次的单道次压下率≥15％，粗轧终了温度应在再结晶温度之上，因此，粗轧的温度范围为960～1080℃。精轧在未再结晶区轧制，奥氏体通过变形积累应变储能和变形带，提高精轧压下率可促进这一过程，另一方面，形变奥氏体在高温下会发生回复，释放应变储能，而轧制温度越低，回复越少，越易发生形变诱导铁素体的析出，获得晶粒尺寸细小的铁素体组织，因此本发明采用较低的精轧轧制温度，具体范围为770～860℃，并控制终轧温度为770～820℃，精轧总压下率≥70％。
在步骤(4)中，控制开冷温度为710～780℃，在相变点Ar3附近，当开冷温度大于780℃，多边形铁素体难以析出；当开冷温度低于710℃时，先共析铁素体析出数量过多、尺寸过大，则不利于强度和低温韧性；轧后冷却是影响形变奥氏体相变的关键因素，控制冷却速度在25～40℃/s范围内，有助细化晶粒，提高强韧性；停冷温度会影响最终的贝氏体形态，不宜过高或过低，控制在400～500℃，可获得细小的粒状贝氏体。
本发明利用低碳含铌钢的晶粒细化、析出强化、相变控制等理论，并充分利用控轧控冷技术，获得了具有均匀、细化的高韧性铁素体和粒状贝氏体组织的管线钢，具有优异的低温韧性，可以满足-45℃服役要求，其中，含有15～40％的晶粒尺寸小于10μm的多边形铁素体，多边形铁素体具有大角度晶界，对低温韧性有积极作用，可以缓解裂纹扩展过程中的应力集中。
本发明的有益效果：
(1)本发明添加较低的C元素，在保证强度的同时不损失韧性；添加较高的Ni元素，提高发明钢的低温韧性，并且根据C、Mn的含量适当调整Ni含量，具体是控制Ni≥1.6*(C+Mn/6)，以保证韧性；添加较高的Nb元素，以细化晶粒；控制Ti/N比在2.5～5.0范围内，起到抑制奥氏体晶粒长大的作用。
(2)本发明在工艺控制上，粗轧控制单道次压下率，以提高奥氏体的晶粒细化；精轧采用低温轧制，确保形变奥氏体具有足够的应变储能，诱导析出细小的提速提；轧后冷却采用高冷速和适当的停冷温度，以获得细小的粒状贝氏体组织。
(3)本发明制造的管线钢板，钢板厚度在＜15mm及15～25mm情况下均可满足如下性能指标：在-45℃夏比冲击功AKV≥250J，-45℃DWTT断口剪切面积率SA％≥85％，产品的低温韧性优异。
附图说明
图1为本发明实施例1极低温用管线钢的金相组织图片。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体的实施例对本发明所述的极低温用管线钢及其制造方法做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。
表1为本发明实施例管线钢化学元素的质量百分比，表2为本发明实施例管线钢的工艺参数，表3为本发明实施例管线钢的性能。
由表3可知，本发明各实施例管线钢的屈服强度Rt0.5≥450MPa，抗拉强度Rm≥535MPa，延伸率A50.8≥18％，-45℃夏比冲击功AKV≥250J，-45℃DWTT断口剪切面积率SA％≥85％，能够满足-45℃极低温环境的韧性需求。
由图1可知，本发明钢的微观组织为细小铁素体和粒状贝氏体，其中晶粒尺寸在10μm以下的多边形铁素体含量在15～40％之间。
表1 单位：wt％
编号 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
C 0.032 0.041 0.050 0.057
Si 0.13 0.20 0.26 0.23
Mn 1.40 1.51 1.57 1.32
P 0.0056 0.0075 0.0072 0.0065
S 0.0010 0.0012 0.0011 0.0008
Cu 0.15 0.05 0.09 0.10
Ni 0.43 0.48 0.53 0.46
Cr 0.22 0.15 0.1 0.1
Nb 0.072 0.060 0.054 0.052
Ti 0.012 0.009 0.015 0.018
Ca 0.0018 0.0015 0.0025 0.0020
Al 0.032 0.041 0.023 0.019
B 0.0003 0.0002 0.0002 0.0003
N 0.0042 0.0023 0.0035 0.0047
O 0.0025 0.0032 0.0030 0.0035
Ni-1.6*(C+Mn/6) 0.01 0.01 0.03 0.02
C+Mn/6+Cr/5 0.31 0.32 0.33 0.30
log(C*Nb) -2.64 -2.61 -2.57 -2.53
Ti/N 2.9 3.9 4.3 3.8
表2
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
加热温度(℃) 1130 1130 1140 1150
粗轧开轧温度(℃) 1050 1046 1062 1070
粗轧终轧温度(℃) 976 970 981 988
精轧开轧温度(℃) 819 810 833 845
精轧终轧温度(℃) 787 776 796 807
精轧总压下率(％) 78 76 79 81
开冷温度(℃) 743 735 758 769
冷却速度(℃/s) 31 29 34 37
停冷温度(℃) 433 420 454 481
成品钢板厚度(mm) 22.0 24.0 19.0 17.5
表3

Claims (7)

1.一种-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢，其化学成分质量百分比为：C：0.030～0.060％、Si：0.10～0.30％、Mn：1.30～1.60％、P≤0.01％，S≤0.0015％，Ni：0.40～0.55％，Cr：0.05～0.20％，Nb：0.050～0.075％，Ti：0.008～0.020％，Ca：0.0010～0.0040％，Al：0.010～0.050％，B≤0.0005％，N：0.0010～0.0060％，O≤0.0050％，其余为Fe以及不可避免的杂质；且上述元素同时需满足如下关系：Ni≥1.6*(C+Mn/6)，log(C*Nb)≤-2.5，0.28％≤C+Mn/6+Cr/5≤0.35％，2.5≤Ti/N≤5.0。
2.根据权利要求1所述的-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢，其特征在于，所述管线钢的化学成分中还含有0＜Cu≤0.20％，以质量百分比计。
3.根据权利要求1或2所述的-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢，其特征在于，所述管线钢的微观组织为细小铁素体和粒状贝氏体，其中晶粒尺寸≤10μm的多边形铁素体含量为15～40％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢，其特征在于，所述管线钢的屈服强度Rt0.5≥450MPa，抗拉强度Rm≥535MPa，延伸率A50.8≥18％；-45℃夏比冲击功AKV≥250J；-45℃下DWTT断口剪切面积率SA％≥85％。
5.如权利要求1-4任一项所述的-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢的制造方法，包括如下步骤：
1)冶炼、连铸
按照权利要求1或2所述的化学成分进行冶炼、连铸；
2)加热
加热温度为1120～1160℃；
3)轧制
粗轧：粗轧温度为960～1080℃，粗轧末4道次的单道次压下率≥15％；
精轧：精轧温度为770～860℃，精轧总压下率≥70％，精轧终轧温度为770～820℃；
4)冷却
开冷温度为710～780℃，冷却速度为25～40℃/s，停冷温度为400～500℃。
6.根据权利要求5所述的-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢的制造方法，其特征在于，所述管线钢的微观组织为细小铁素体和粒状贝氏体，其中晶粒尺寸≤10μm的多边形铁素体含量为15～40％。
7.根据权利要求5或6所述的-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢的制造方法，其特征在于，所述管线钢的屈服强度Rt0.5≥450MPa，抗拉强度Rm≥535MPa，延伸率A50.8≥18％；-45℃夏比冲击功AKV≥250J；-45℃下DWTT断口剪切面积率SA％≥85％。
CN201810638016.3A 2018-06-20 2018-06-20 一种-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢及其制造方法 Active CN110616383B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810638016.3A CN110616383B (zh) 2018-06-20 2018-06-20 一种-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810638016.3A CN110616383B (zh) 2018-06-20 2018-06-20 一种-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110616383A true CN110616383A (zh) 2019-12-27
CN110616383B CN110616383B (zh) 2021-03-12

Family

ID=68920702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810638016.3A Active CN110616383B (zh) 2018-06-20 2018-06-20 一种-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110616383B (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101165203A (zh) * 2006-10-18 2008-04-23 宝山钢铁股份有限公司 超高强度高韧性x120管线钢及其制造方法
CN102560284A (zh) * 2012-02-21 2012-07-11 宝山钢铁股份有限公司 高强度高韧性x100管线钢热轧钢带及其制造方法
CN103276314A (zh) * 2013-05-17 2013-09-04 武汉钢铁(集团)公司 一种低屈强比高韧性x80管线钢板及其制造方法
CN103834874A (zh) * 2012-11-27 2014-06-04 宝山钢铁股份有限公司 厚壁高dwtt性能x65-70海底管线钢及制造方法
CN104357766A (zh) * 2014-11-24 2015-02-18 武汉钢铁(集团)公司 用于超深海的特厚规格高强度高韧性海底管线钢及其制造方法
CN104789863A (zh) * 2015-03-20 2015-07-22 宝山钢铁股份有限公司 具有良好抗应变时效性能的x80管线钢、管线管及其制造方法
CN105463324A (zh) * 2016-01-15 2016-04-06 宝山钢铁股份有限公司 一种厚规格高韧性管线钢及其制造方法
CN105861937A (zh) * 2016-03-31 2016-08-17 首钢总公司 一种lng输气干线用低温管线钢及其制备方法
CN106319390A (zh) * 2015-06-16 2017-01-11 鞍钢股份有限公司 一种x70抗大变形管线钢及制造方法
CN106834932A (zh) * 2016-12-05 2017-06-13 马鞍山钢铁股份有限公司 一种低碳x80管线钢板卷及其制造方法
CN107541658A (zh) * 2016-06-28 2018-01-05 宝山钢铁股份有限公司 一种x70级厚规格管线钢复合板及其制造方法
CN107541664A (zh) * 2016-06-28 2018-01-05 宝山钢铁股份有限公司 一种x80级厚规格管线钢复合板及其制造方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101165203A (zh) * 2006-10-18 2008-04-23 宝山钢铁股份有限公司 超高强度高韧性x120管线钢及其制造方法
CN102560284A (zh) * 2012-02-21 2012-07-11 宝山钢铁股份有限公司 高强度高韧性x100管线钢热轧钢带及其制造方法
CN103834874A (zh) * 2012-11-27 2014-06-04 宝山钢铁股份有限公司 厚壁高dwtt性能x65-70海底管线钢及制造方法
CN103276314A (zh) * 2013-05-17 2013-09-04 武汉钢铁(集团)公司 一种低屈强比高韧性x80管线钢板及其制造方法
CN104357766A (zh) * 2014-11-24 2015-02-18 武汉钢铁(集团)公司 用于超深海的特厚规格高强度高韧性海底管线钢及其制造方法
CN104789863A (zh) * 2015-03-20 2015-07-22 宝山钢铁股份有限公司 具有良好抗应变时效性能的x80管线钢、管线管及其制造方法
CN106319390A (zh) * 2015-06-16 2017-01-11 鞍钢股份有限公司 一种x70抗大变形管线钢及制造方法
CN105463324A (zh) * 2016-01-15 2016-04-06 宝山钢铁股份有限公司 一种厚规格高韧性管线钢及其制造方法
CN105861937A (zh) * 2016-03-31 2016-08-17 首钢总公司 一种lng输气干线用低温管线钢及其制备方法
CN107541658A (zh) * 2016-06-28 2018-01-05 宝山钢铁股份有限公司 一种x70级厚规格管线钢复合板及其制造方法
CN107541664A (zh) * 2016-06-28 2018-01-05 宝山钢铁股份有限公司 一种x80级厚规格管线钢复合板及其制造方法
CN106834932A (zh) * 2016-12-05 2017-06-13 马鞍山钢铁股份有限公司 一种低碳x80管线钢板卷及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110616383B (zh) 2021-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11053563B2 (en) X80 pipeline steel with good strain-aging performance, pipeline tube and method for producing same
CN111996449B (zh) 一种塑韧性优异的管线用厚板及其生产方法
CN102560284B (zh) 高强度高韧性x100管线钢热轧钢带及其制造方法
CN103147000B (zh) 多边形铁素体+针状铁素体双相钢板/带及生产方法
CN108048733B (zh) 一种经济型低温高韧性自回火管件用钢板及其制造方法
CN109161790A (zh) 一种酸性条件下使用的高级别高韧性管件钢板及其制造方法
CN110088346B (zh) 具有优异纵向均匀延伸率的用于焊接钢管的钢材、其制造方法和使用其的钢管
CN102828120A (zh) 一种基于应变设计的经济型管线用钢及其制造方法
CN109957714B (zh) 强度和低温韧性优良的管线用钢及其制造方法
CN112342458B (zh) 一种低屈强比抗应力腐蚀开裂高强钢及制备方法
KR20120075274A (ko) 극저온 인성이 우수한 고강도 강판 및 그 제조방법
CN108796362B (zh) 具有优异低温抗动态撕裂性能的x70管线钢及其制造方法
CN109023068B (zh) Vc纳米颗粒强化x90塑性管用钢板及其制造方法
CN111961957B (zh) 一种既具耐海水腐蚀又具抗大变形的x80级管线钢板及其制造方法
JP2022550119A (ja) パイプライン鋼およびその製造方法
CN108474089B (zh) 具有优异的低温韧性和抗氢致开裂性的厚钢板及其制造方法
CN109943771B (zh) 一种高韧性可焊接细晶粒结构钢板及其生产方法
CN113637922A (zh) 一种经济型低屈强比高强度钢及其制造方法
CN115558863B (zh) 一种屈服强度≥750MPa的低屈强比海工钢及其生产工艺
CN109554625B (zh) 屈服强度800～1000MPa级连续管用热轧钢带及其制造方法
CN110616383B (zh) 一种-45℃极低温环境用韧性优良的管线钢及其制造方法
CN112375997B (zh) 一种低成本和超低温条件下使用的x70m管线钢板的制造方法
KR20120087611A (ko) 라인파이프용 고강도 강판 및 그 제조 방법
CN107537859A (zh) 一种x65级厚规格管线钢复合板及其制造方法
CN112912532A (zh) 抗硫化物应力腐蚀开裂性优异的高强度钢材及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant