CN115233099B - 一种x52级别管线用钢板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明特别涉及一种X52级别管线用钢板及其制备方法，属于钢材制备技术领域。一种X52级别管线用钢板，化学成分以质量百分比计包括：C：0.02‑0.05％，Si：0.01‑0.50％，Mn：0.5‑1.5％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Al：0.025‑0.035％，Nb：0.01‑0.05％，Ti：0.01‑0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。其通过化学成分设计，主要通过采用低碳成体系，有效应对高碳导致钢板中心处严重偏析的问题，降低氢致开裂的发生率；通过调整锰含量，调整钢板的局部氢压，进一步降低氢致开裂的发生率；通过添加Nb和Ti，保证整个钢板的强度，综上三点，使该X52级别管线用钢板具备优异的抗氢致开裂性能。

Description

一种X52级别管线用钢板及其制备方法
技术领域
本发明属于钢材制备技术领域，特别涉及一种X52级别管线用钢板及其制备方法。
背景技术
目前，随着更多油气田的开发，许多石油和天然气中都含有H2S，钢铁材料在此类服役环境中，易吸收含水硫化物溶液中的氢，从而引起氢致开裂。一旦引发氢致开裂，不仅会对钢材产生严重的腐蚀破坏，还可能发生管道破裂，带来巨大的财产损失和安全隐患。因此，抗氢致开裂性能是影响石油、天然气输送管线可靠性及使用寿命的重要因素。
当前研究认为，对氢致裂纹产生影响的主要因素有组织类型、夹杂物、中心偏析等，诸多因素协同影响着材料的抗氢致裂纹性能。
公开号CN109047693B的专利公开了一种TMCP交货的经济型抗HIC管线钢板X52MS及其制造方法，但是，对于具有一定厚度的钢板而言，经过TMCP处理之后，钢板沿厚度方向组织控制不均匀，再加上心部存在的中心偏析，会进一步加剧软硬相组织的硬度差，从而导致氢致裂纹开裂。
公开号CN110295320A的专利公开了一种LF-RH精炼工艺生产的大壁厚X52MS抗酸管线钢板及其制造方法，该专利采用LF-RH精炼工艺进行生产，但是常规的控轧控冷工艺对改善厚度方向组织的不均匀性仍旧有一定的局限性，对抗氢致开裂性能的稳定性存在一定程度的影响。
发明内容
本申请的目的在于提供一种X52级别管线用钢板及其制备方法，以解决现有技术中X52级别管线用钢板抗氢致开裂性能较差的技术问题。
本发明实施例提供了一种X52级别管线用钢板，所述钢的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.02-0.05％，Si：0.01-0.50％，Mn：0.5-1.5％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Al：0.025-0.035％，Nb：0.01-0.05％，Ti：0.01-0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。
可选的，所述X52级别管线用钢板的金相组织以体积百分比计包括：珠光体：3-5％，余量为铁素体。
可选的，所述铁素体的尺寸为5-50μm，所述铁素体的平均尺寸为20-25μm。
可选的，所述X52级别管线用钢板的厚度为18-40mm。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种如上所述的X52级别管线用钢板的制备方法，包括如下步骤：
经冶炼和铸造，得到符合所述化学成分的钢坯；
将所述钢坯经第一加热、保温、粗轧、精轧，得到轧制钢板；
将所述轧制钢板经冷却，得到所述X52级别管线用钢板。
可选的，所述第一加热的终点温度为1100-1200℃，所述保温的温度为1100-1200℃，所述保温的时间为60-75min。
可选的，所述粗轧的起始温度为1050-1100℃，所述粗轧的终点温度为950-1000℃。
可选的，所述精轧的起始温度为850-900℃，所述精轧的终点温度为800-830℃。
可选的，所述冷却包括如下步骤：
将所述轧制钢板在预设条件下第一冷却至600℃，得到第一冷却钢板；
将所述第一冷却钢板第二冷却至300-420℃，得到第二冷却钢板；
将所述第二冷却钢板第二加热至预设状态，而后空冷，得到所述X52级别管线用钢板。
可选的，所述预设条件包括：
所述轧制钢板的上表面至上1/4的部分以及所述轧制钢板的下表面至下1/4的部分的冷却速率≥100℃/s；
所述轧制钢板的上1/4至下1/4的部分的冷却速率为30℃/s；
所述预设状态包括：
所述第二冷却钢板的表面温度为520℃，所述第二冷却钢板的心部温度为440-480℃。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的X52级别管线用钢板，通过化学成分设计，主要通过采用低碳成体系，有效应对高碳导致钢板中心处严重偏析的问题，降低氢致开裂的发生率；通过调整锰含量，调整钢板的局部氢压，进一步降低氢致开裂的发生率；通过添加Nb和Ti，保证整个钢板的强度，综上三点，使该X52级别管线用钢板具备优异的抗氢致开裂性能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的方法的流程图；
图2是本发明实施例1提供的X52级别管线用钢板的金相组织图；
图3是本发明实施例2提供的X52级别管线用钢板的金相组织图；
图4是本发明实施例3提供的X52级别管线用钢板的金相组织图；
图5是本发明实施例4提供的X52级别管线用钢板的金相组织图；
图6是本发明实施例5提供的X52级别管线用钢板的金相组织图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。例如，室温可以是指10～35℃区间内的温度。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
根据本发明一种典型的实施方式，提供了一种X52级别管线用钢板，所述钢的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.02-0.05％，Si：0.01-0.50％，Mn：0.5-1.5％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Al：0.025-0.035％，Nb：0.01-0.05％，Ti：0.01-0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。
本发明实施例提供的X52级别管线用钢板，通过化学成分设计，主要通过采用低碳成体系，有效应对高碳导致钢板中心处严重偏析的问题，降低氢致开裂的发生率；通过调整锰含量，调整钢板的局部氢压，进一步降低氢致开裂的发生率；通过添加Nb和Ti，保证整个钢板的强度，综上三点，使该X52级别管线用钢板具备优异的抗氢致开裂性能。
上述主要合金元素作用和限定范围详细说明如下：
C：C元素是提高强度的手段之一，但是如果含量过高，会在钢板厚度中心处产生偏析，对抗氢致开裂性能等带来十分不利的影响。且本发明中添加了适量的Nb、Ti合金元素来保证强度，因此采用超低碳含量，将C含量控制在0.02-0.05％的范围内。
Si：Si元素可提高钢的淬透性和抗回火性，对提升钢的综合力学性能具有有利的影响。但是如果含量过高，会使强度超标，因此将Si元素控制在0.01-0.50％。
Mn：Mn元素也极易在钢板厚度处偏析，促进带状组织和硬相的形成，含量增多会增大氢致开裂的倾向，恶化材料的抗腐蚀性能。此外，它还易与S结合形成MnS夹杂物，增大局部氢压，成为氢致裂纹的易发位置。因此，将Mn控制在0.5-1.5％范围。
P和S：P、S元素是钢中杂质元素，且易偏析，影响连铸坯内部质量，为了获得优异的抗氢致开裂性能，必须严格控制P、S含量，因此控制P：≤0.010％，S：≤0.001％。
Al：Al可以细化钢的晶粒度，提高钢晶粒粗化的温度，但当钢中的固溶金属铝含量超过一定值时，奥氏体晶粒反而容易长大粗化。因此，将Al控制在0.025-0.035％。
Nb：Nb能提高奥氏体的再结晶温度，扩大未再结晶区温度范围，推迟了未再结晶的进行，可以有效地细化晶粒。细化晶粒不仅能提高钢材的强度，也能从一定程度上提高钢材的低温韧性和塑性。微合金元素Nb的C、N化物等弥散的分布在基体上，也能有效的细化晶粒。因此，将Nb元素的含量控制在0.01-0.05％。
Ti：Ti是强碳化物形成元素，富集在晶界处，能有效的抑制晶粒长大，起到细化晶粒的作用。同时，在焊接热影响区中能组织奥氏体晶粒的长大，改善焊接性能。为提高钢材的低温韧性和强度，将Ti元素的含量控制在0.01-0.03％。
作为一种可选的实施方式，所述X52级别管线用钢板的金相组织以体积百分比计包括：珠光体：3-5％，余量为铁素体。
作为一种可选的实施方式，所述铁素体的尺寸为5-50μm，所述铁素体的平均尺寸为20-25μm。
控制铁素体的尺寸范围的原因在于：铁素体尺寸过高，导致钢板强度过低；铁素体尺寸过低，会导致钢板强度过高。
控制铁素体的平均尺寸的原因在于：获得合适的钢板强度以及合适的组织硬度，以提高抗氢致开裂性能。
作为一种可选的实施方式，所述X52级别管线用钢板的厚度为18-40mm。
控制厚度的原因在于：钢板厚度＜18mm或＞40mm时，此发明中的冷却控制工艺无法实现目标组织类型以及不同位置处的显微硬度，不利于抗氢致开裂性能的稳定控制。
根据本发明另一种典型的实施方式，提供了一种如上提供的X52级别管线用钢板的制造方法，包括如下步骤：
S1、经冶炼和铸造，得到符合所述化学成分的钢坯。
S2、将所述钢坯经第一加热、保温、粗轧、精轧，得到轧制钢板。
S3、将所述轧制钢板经冷却，得到所述X52级别管线用钢板。
作为一种可选的实施方式，所述第一加热的终点温度为1100-1200℃，所述保温的温度为1100-1200℃，所述保温的时间为60-75min。
控制第一加热的终点温度的原因在于：如果温度过高，奥氏体晶粒会发生明显粗化；如果温度过低，不能保证充分的奥氏体化。
控制保温时间的原因在于：时间过短，不能保证沿厚度方向充分的奥氏体化；时间过长，奥氏体晶粒粗大。
作为一种可选的实施方式，所述粗轧的起始温度为1050-1100℃，所述粗轧的终点温度为950-1000℃。
控制粗轧的起始温度的原因在于：温度过高，晶粒粗大；温度过低，需要长时间控温，降低生产效率。
控制粗轧的终点温度的原因在于：温度过高，晶粒粗大；温度过低，会进入两相区轧制，造成混晶。
作为一种可选的实施方式，所述精轧的起始温度为850-900℃，所述精轧的终点温度为800-830℃。
控制精轧的起始温度的原因在于：温度过高，会降低钢板的强度；温度过低，会加大变形抗力。
控制精轧的终点温度的原因在于：温度过高，后续冷却时需长时间待温，且容易降低钢板强度；温度过低，会导致钢板强度偏高。
作为一种可选的实施方式，所述冷却包括如下步骤：
S3.1、将所述轧制钢板在预设条件下第一冷却至600℃，得到第一冷却钢板；
S3.2、将所述第一冷却钢板第二冷却至300-420℃，得到第二冷却钢板；
S3.3、将所述第二冷却钢板第二加热至预设状态，而后空冷，得到所述X52级别管线用钢板。
分段冷却的原因在于(第一冷却、第二冷却、空冷三个阶段)：
于第二冷却和空冷之间插入第二加热的原因在于：获得目标组织类型。
控制第一冷却终点为600℃的原因在于：精细化控制不同位置处的冷却情况，以控制不同位置处的组织类型和硬度。
控制第二冷却的终点温度为300-420℃的原因在于：温度过高或过低，都无法获得目标组织类型；其次，该温度可实现心部最大硬度值控制以及沿板厚方向的硬度差值控制。
作为一种可选的实施方式，所述预设条件包括：所述轧制钢板的上表面至上1/4的部分以及所述轧制钢板的下表面至下1/4的部分的冷却速率≥100℃/s；所述轧制钢板的上1/4至下1/4的部分的冷却速率为30℃/s；
所述预设状态包括：所述第二冷却钢板的表面温度为520℃，所述第二冷却钢板的心部温度为440-480℃。
控制预设条件的原因在于：为防止在慢速冷却过程中合金元素的偏析，进一步加大心部与其他位置处的硬度差值，以实现沿板厚方向的硬度差值不超过60HV，心部硬度最大值不超过230HV，且心部处软相组织与硬相组织硬度差值不超过50HV。
控制预设状态的原因在于：为获得钢板的组织类型为铁素体+3-5％珠光体，且铁素体尺寸为5-50μm，平均尺寸为20-25μm。
下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请进行详细说明。
实施例1
一种X52级别管线用钢板，钢的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.043％，Si：0.18％，Mn：0.8％，P：0.01％，S：0.0009％，Al：0.031％，Nb：0.02％，Ti：0.017％，余量为Fe和不可避免的杂质。
X52级别管线用钢板的金相组织以体积百分比计包括：珠光体：4％，余量为铁素体。
铁素体的尺寸为10-47μm，铁素体的平均尺寸为23μm。
X52级别管线用钢板的厚度为18mm。
上述X52级别管线用钢板的制备方法，包括如下步骤：
S1、经冶炼和铸造，得到符合化学成分的钢坯。
S2、将钢坯经第一加热、保温、粗轧、精轧，得到轧制钢板。
其中：
第一加热的终点温度为1200℃，保温的温度为1200℃，保温的时间为65min；
粗轧的起始温度为1090℃，粗轧的终点温度为980℃；
精轧的起始温度为880℃，精轧的终点温度为800℃。
S3、将轧制钢板经冷却，得到X52级别管线用钢板。
S3.1、将轧制钢板在预设条件下，从780℃开始第一冷却至600℃，得到第一冷却钢板。
其中：
预设条件包括：
轧制钢板的上表面至上1/4的部分的冷却速率为110℃/s；
轧制钢板的下表面至下1/4的部分的冷却速率为112℃/s；
轧制钢板的上1/4至下1/4的部分的冷却速率为30℃/s。
S3.2、将第一冷却钢板第二冷却至320℃，得到第二冷却钢板。
S3.3、将第二冷却钢板第二加热至预设状态，而后空冷，得到X52级别管线用钢板。
其中：
预设状态包括：第二冷却钢板的表面温度为520℃，第二冷却钢板的心部温度为447℃。
实施例2
一种X52级别管线用钢板，钢的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.023％，Si：0.2％，Mn：0.9％，P：0.01％，S：0.0008％，Al：0.030％，Nb：0.025％，Ti：0.026％，余量为Fe和不可避免的杂质。
X52级别管线用钢板的金相组织以体积百分比计包括：珠光体：5％，余量为铁素体。
铁素体的尺寸为6-45μm，铁素体的平均尺寸为22μm。
X52级别管线用钢板的厚度为25mm。
上述X52级别管线用钢板的制备方法，包括如下步骤：
S1、经冶炼和铸造，得到符合化学成分的钢坯。
S2、将钢坯经第一加热、保温、粗轧、精轧，得到轧制钢板。
其中：
第一加热的终点温度为1200℃，保温的温度为1200℃，保温的时间为75min；
粗轧的起始温度为1080℃，粗轧的终点温度为975℃；
精轧的起始温度为880℃，精轧的终点温度为810℃。
S3、将轧制钢板经冷却，得到X52级别管线用钢板。
S3.1、将轧制钢板在预设条件下，从784℃开始第一冷却至600℃，得到第一冷却钢板。
其中：
预设条件包括：
轧制钢板的上表面至上1/4的部分的冷却速率为105℃/s；
轧制钢板的下表面至下1/4的部分的冷却速率为103℃/s；
轧制钢板的上1/4至下1/4的部分的冷却速率为30℃/s。
S3.2、将第一冷却钢板第二冷却至340℃，得到第二冷却钢板。
S3.3、将第二冷却钢板第二加热至预设状态，而后空冷，得到X52级别管线用钢板。
其中：
预设状态包括：第二冷却钢板的表面温度为520℃，第二冷却钢板的心部温度为452℃。
实施例3
一种X52级别管线用钢板，钢的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.038％，Si：0.24％，Mn：0.7％，P：0.006％，S：0.0009％，Al：0.032％，Nb：0.035％，Ti：0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质。
X52级别管线用钢板的金相组织以体积百分比计包括：珠光体：5％，余量为铁素体。
铁素体的尺寸为8-48μm，铁素体的平均尺寸为24μm。
X52级别管线用钢板的厚度为30mm。
上述X52级别管线用钢板的制备方法，包括如下步骤：
S1、经冶炼和铸造，得到符合化学成分的钢坯。
S2、将钢坯经第一加热、保温、粗轧、精轧，得到轧制钢板。
其中：
第一加热的终点温度为1180℃，保温的温度为1180℃，保温的时间为70min；
粗轧的起始温度为1050℃，粗轧的终点温度为970℃；
精轧的起始温度为885℃，精轧的终点温度为810℃。
S3、将轧制钢板经冷却，得到X52级别管线用钢板。
S3.1、将轧制钢板在预设条件下，从792℃开始第一冷却至600℃，得到第一冷却钢板。
其中：
预设条件包括：
轧制钢板的上表面至上1/4的部分的冷却速率为107℃/s；
轧制钢板的下表面至下1/4的部分的冷却速率为108℃/s；
轧制钢板的上1/4至下1/4的部分的冷却速率为30℃/s。
S3.2、将第一冷却钢板第二冷却至337℃，得到第二冷却钢板。
S3.3、将第二冷却钢板第二加热至预设状态，而后空冷，得到X52级别管线用钢板。
其中：
预设状态包括：第二冷却钢板的表面温度为520℃，第二冷却钢板的心部温度为441℃。
实施例4
一种X52级别管线用钢板，钢的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.042％，Si：0.19％，Mn：1.0％，P：0.007％，S：0.0008％，Al：0.034％，Nb：0.036％，Ti：0.026％，余量为Fe和不可避免的杂质。
X52级别管线用钢板的金相组织以体积百分比计包括：珠光体：4.5％，余量为铁素体。
铁素体的尺寸为5-45μm，铁素体的平均尺寸为21μm。
X52级别管线用钢板的厚度为35mm。
上述X52级别管线用钢板的制备方法，包括如下步骤：
S1、经冶炼和铸造，得到符合化学成分的钢坯。
S2、将钢坯经第一加热、保温、粗轧、精轧，得到轧制钢板。
其中：
第一加热的终点温度为1170℃，保温的温度为1170℃，保温的时间为68min；
粗轧的起始温度为1070℃，粗轧的终点温度为955℃；
精轧的起始温度为870℃，精轧的终点温度为813℃。
S3、将轧制钢板经冷却，得到X52级别管线用钢板。
S3.1、将轧制钢板在预设条件下，从776℃开始第一冷却至600℃，得到第一冷却钢板。
其中：
预设条件包括：
轧制钢板的上表面至上1/4的部分的冷却速率为112℃/s；
轧制钢板的下表面至下1/4的部分的冷却速率为110℃/s；
轧制钢板的上1/4至下1/4的部分的冷却速率为30℃/s。
S3.2、将第一冷却钢板第二冷却至360℃，得到第二冷却钢板。
S3.3、将第二冷却钢板第二加热至预设状态，而后空冷，得到X52级别管线用钢板。
其中：
预设状态包括：第二冷却钢板的表面温度为520℃，第二冷却钢板的心部温度为463℃。
实施例5
一种X52级别管线用钢板，钢的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.035％，Si：0.27％，Mn：1.1％，P：0.008％，S：0.0008％，Al：0.030％，Nb：0.048％，Ti：0.018％，余量为Fe和不可避免的杂质。
X52级别管线用钢板的金相组织以体积百分比计包括：珠光体：5％，余量为铁素体。
铁素体的尺寸为8-45μm，铁素体的平均尺寸为24μm。
X52级别管线用钢板的厚度为40mm。
上述X52级别管线用钢板的制备方法，包括如下步骤：
S1、经冶炼和铸造，得到符合化学成分的钢坯。
S2、将钢坯经第一加热、保温、粗轧、精轧，得到轧制钢板。
其中：
第一加热的终点温度为1200℃，保温的温度为1200℃，保温的时间为73min；
粗轧的起始温度为1080℃，粗轧的终点温度为970℃；
精轧的起始温度为880℃，精轧的终点温度为815℃。
S3、将轧制钢板经冷却，得到X52级别管线用钢板。
S3.1、将轧制钢板在预设条件下，从786℃开始第一冷却至600℃，得到第一冷却钢板。
其中：
预设条件包括：
轧制钢板的上表面至上1/4的部分的冷却速率为123℃/s；
轧制钢板的下表面至下1/4的部分的冷却速率为124℃/s；
轧制钢板的上1/4至下1/4的部分的冷却速率为30℃/s。
S3.2、将第一冷却钢板第二冷却至362℃，得到第二冷却钢板。
S3.3、将第二冷却钢板第二加热至预设状态，而后空冷，得到X52级别管线用钢板。
其中：
预设状态包括：第二冷却钢板的表面温度为520℃，第二冷却钢板的心部温度为475℃。
对比例1
一种管线用钢板，钢的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.043％，Si：0.18％，Mn：0.8％，P：0.01％，S：0.0009％，Al：0.031％，Nb：0.02％，Ti：0.017％，余量为Fe和不可避免的杂质。
管线用钢板的金相组织以体积百分比计包括：珠光体：4％，余量为铁素体。
铁素体的尺寸为10-47μm，铁素体的平均尺寸为23μm。
管线用钢板的厚度为18mm。
上述管线用钢板的制备方法，包括如下步骤：
S1、经冶炼和铸造，得到符合化学成分的钢坯。
S2、将钢坯经第一加热、保温、粗轧、精轧，得到轧制钢板。
其中：
第一加热的终点温度为1200℃，保温的温度为1200℃，保温的时间为65min；
粗轧的起始温度为1090℃，粗轧的终点温度为980℃；
精轧的起始温度为880℃，精轧的终点温度为800℃。
S3、将轧制钢板经冷却，得到管线用钢板。
S3.1、将轧制钢板在预设条件下，从780℃开始第一冷却至600℃，得到第一冷却钢板。
其中：
预设条件包括：
轧制钢板的上表面至上1/4的部分的冷却速率为90℃/s；
轧制钢板的下表面至下1/4的部分的冷却速率为85℃/s；
轧制钢板的上1/4至下1/4的部分的冷却速率为20℃/s。
S3.2、将第一冷却钢板第二冷却至280℃，得到第二冷却钢板。
S3.3、将第二冷却钢板第二加热至预设状态，而后空冷，得到管线用钢板。
其中：
预设状态包括：第二冷却钢板的表面温度为520℃，第二冷却钢板的心部温度为430℃。
对比例2
一种管线用钢板，钢的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.043％，Si：0.18％，Mn：0.8％，P：0.01％，S：0.0009％，Al：0.031％，Nb：0.02％，Ti：0.017％，余量为Fe和不可避免的杂质。
管线用钢板的金相组织以体积百分比计包括：珠光体：4％，余量为铁素体。
铁素体的尺寸为10-47μm，铁素体的平均尺寸为23μm。
管线用钢板的厚度为18mm。
上述管线用钢板的制备方法，包括如下步骤：
S1、经冶炼和铸造，得到符合化学成分的钢坯。
S2、将钢坯经第一加热、保温、粗轧、精轧，得到轧制钢板。
其中：
第一加热的终点温度为1200℃，保温的温度为1200℃，保温的时间为65min；
粗轧的起始温度为1090℃，粗轧的终点温度为980℃；
精轧的起始温度为880℃，精轧的终点温度为800℃。
S3、将轧制钢板经冷却，得到管线用钢板。
S3.1、将轧制钢板在预设条件下，从780℃开始第一冷却至600℃，得到第一冷却钢板。
其中：
预设条件包括：
轧制钢板的上表面至上1/4的部分的冷却速率为65℃/s；
轧制钢板的下表面至下1/4的部分的冷却速率为62℃/s；
轧制钢板的上1/4至下1/4的部分的冷却速率为19℃/s。
S3.2、将第一冷却钢板第二冷却至320℃，得到第二冷却钢板。
S3.3、将第二冷却钢板第二加热至预设状态，而后空冷，得到管线用钢板。
其中：
预设状态包括：第二冷却钢板的表面温度为520℃，第二冷却钢板的心部温度为425℃。
实验例1
对实施例1-5和对比例1-N提供的X52级别管线用钢板进行性能检测，具体结果见表1。
表1
Figure BDA0003744857840000121
实验例2
对实施例1-5和对比例1-N提供的X52级别管线用钢板进行裂纹检测，具体结果见表2。
表2
Figure BDA0003744857840000122
/>
Figure BDA0003744857840000131
由表1可知，本发明实施例1-5提供的管线用钢板的力学性能显著优于对比例1-2提供的钢板，实施例1-5的钢板的屈服强度≥462MPa，抗拉强度≥510MPa，0℃下比冲击功≥429J，沿厚度方向硬度差值最大值≤60HV，心部硬度最大值≤230HV，心部处软相组织与硬相组织硬度差值≤50HV，可知本发明实施例提供的管线用钢板的不同位置的组织类型差异较小，具备优异的抗氢致开裂性能，而对比例1-2的钢板的屈服强度＜435MPa，抗拉强度＜489MPa，0℃下比冲击功为478-490J，沿厚度方向硬度差值最大值83HV，心部硬度最大值245HV，心部处软相组织与硬相组织硬度差值达到62HV，可知，对比例1-2的钢板的不同位置的组织类型差异较大，因此抗氢致开裂性能明显比实施例1-5的钢板差。
由表2可进一步得知，本发明实施例1-5提供的管线用钢板的裂纹长度率、裂纹厚度率、裂纹敏感率均为0，抗氢致开裂性能优异。而对比例1-2的管线用钢板的裂纹长度率超过15％，裂纹厚度率超过6％，裂纹敏感率超过2％，氢致裂纹敏感性高，抗氢致开裂性能差。
本发明采用多模式薄板坯连铸连轧产线，通过调整钢的化学成分，并改进连铸和轧制工艺，均能够得到的钢屈服强度＞1050Mpa、抗拉强度为＞1200Mpa MPa、延伸率＞8％，横向冷弯D＝2a、180°合格，并且钢板型好、尺寸精度高、强度波动小，钢板厚度可控制在0.8-4.0mm。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种X52级别管线用钢板，其特征在于，所述钢的化学成分以质量百分比计包括：
C：0.02-0.05％，Si：0.01-0.50％，Mn：0.5-1.5％，P：≤0.010％，S：≤0.001％，Al：0.025-0.035％，Nb：0.01-0.05％，Ti：0.01-0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质；所述X52级别管线用钢板的金相组织以体积百分比计包括：珠光体：3-5％，余量为铁素体；所述铁素体的尺寸为5-50μm，所述铁素体的平均尺寸为20-25μm；所述X52级别管线用钢板的厚度为18-40mm；钢板的屈服强度≥462MPa，抗拉强度≥510MPa，0℃下比冲击功≥429J，沿厚度方向硬度差值最大值≤60HV，心部硬度最大值≤230HV，心部处软相组织与硬相组织硬度差值≤50HV；所述的X52级别管线用钢板的制备方法包括将轧制钢板经冷却，所述冷却包括：将所述轧制钢板在预设条件下第一冷却至600℃，得到第一冷却钢板；将所述第一冷却钢板第二冷却至300-420℃，得到第二冷却钢板；将所述第二冷却钢板第二加热至预设状态，而后空冷，得到所述X52级别管线用钢板，所述预设条件包括：所述轧制钢板的上表面至上1/4的部分以及所述轧制钢板的下表面至下1/4的部分的冷却速率≥100℃/s；所述轧制钢板的上1/4至下1/4的部分的冷却速率为30℃/s；所述预设状态包括：所述第二冷却钢板的表面温度为520℃，所述第二冷却钢板的心部温度为440-480℃。
2.一种如权利要求1所述的X52级别管线用钢板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
经冶炼和铸造，得到符合所述化学成分的钢坯；
将所述钢坯经第一加热、保温、粗轧、精轧，得到轧制钢板；
将所述轧制钢板经冷却，得到所述X52级别管线用钢板。
3.根据权利要求2所述的X52级别管线用钢板的制备方法，其特征在于，所述第一加热的终点温度为1100-1200℃，所述保温的温度为1100-1200℃，所述保温的时间为60-75min。
4.根据权利要求2所述的X52级别管线用钢板的制备方法，其特征在于，所述粗轧的起始温度为1050-1100℃，所述粗轧的终点温度为950-1000℃。
5.根据权利要求2所述的X52级别管线用钢板的制备方法，其特征在于，所述精轧的起始温度为850-900℃，所述精轧的终点温度为800-830℃。
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