CN115491581B - 一种x100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管及其制造方法 - Google Patents
一种x100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管及其制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管,其除了Fe和不可避免的杂质以外还含有质量百分比如下的下述化学元素:C:0.06~0.1%;Mn:2.0~2.5%;Mo:0.5~1.0%;Si:0.2~0.4%;Cr:0.5~1.2%;Cu:0.30~0.50%;Ni:0.30~0.50%;Nb:0.03~0.06%;V:0.05~0.10%;Ti:0.010~0.020%。此外,本发明还公开了上述X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管的制造方法,其包括步骤:(1)制得管坯;(2)将管坯制成钢管;(3)淬火:将钢管加热到940~1000℃,保温一段时间,然后以20~100℃/s的冷却速度冷却到200℃以下;(4)回火。本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管具有十分优异的综合性能,其可以用于生产建设海洋平台,服役于恶劣环境中,具有良好的推广前景和应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种管线管及其制造方法,尤其涉及一种无缝管线管及其制造方法。
背景技术
近年来,随着科技水平的飞速提升,越来越多的国家开始尝试开采海洋油气资源,油气资源的开发已经逐渐开始从陆地转向海洋,而针对深海油气资源的开采已经成为未来发展的大趋势。
在海洋油气资源开采的过程中,海洋平台的意义重大,目前主要采用桩腿管对海洋平台进行支撑,其不仅能够起到支撑作用,还需要承受低温海水环境下海浪的冲击,这样恶劣的服役环境对于桩腿管的性能要求相当之高,由于深海海水气温较低,其对于桩腿管材的低温冲击韧性也提出了更高的要求。
目前,市场上的桩腿管大多来自于国外,其主要供货商为国外无缝管制造厂家,且钢级多限于X80及以下级别,质量仍然不尽人意。
公开号为CN103451560A,公开日为2013年12月18日,名称为“一种X100钢级自升钻井平台用无缝桩腿管钢种及无缝桩腿管制造方法”的中国专利文献公开了一种X100钢级自升钻井平台用无缝桩腿管钢种及无缝桩腿管制造方法,其化学成分特点为0.08~0.14%C、低Mn,并加入Mo、Cr、Ni,同时利用Nb、V微合金化。
公开号为CN107779744A,公开日为2018年3月9日,名称为“一种贝氏体型X100级无缝管线管及其制造方法”的中国专利文献公开了一种贝氏体型X100级无缝管线管及其制造方法,其化学成分特点为0.03~0.09%C、高Mn(1.5~2.5%)、高Mo(0.4~1.0%)。
公开号为CN102051527A,公开日为2011年5月11日,名称为“高强度高韧性X90厚壁无缝管线钢管及其制造方法”的中国专利文献公开了一种高强度高韧性X90厚壁无缝管线钢管及其制造方法,其化学成分特点为0.08~0.12%C、低Mn,并加入根据壁厚加入Cr、Mo、Ni,以及加有0.12~0.18%Cu,同时Nb、V微合金化。
上述三种专利文献虽然公开了三种制备拥有良好性能的无缝管线管,但这几种技术方案均无法用于生产同时满足厚规格、高强度、易焊接、耐低温、耐腐蚀五个方面要求的无缝钢管,采用这几种技术方案制得的无缝钢管仍然难以应用于海洋平台中,协助海洋油气资源的开采。
基于此,针对现有技术中的不足和缺陷,为了满足寒冷和深海区域油气资源开采对无缝管线管低温韧性的要求,本发明期望获得一种新的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管,其通过合理的化学成分设计并配合优化工艺,可以同时具备厚规格、高强度、易焊接、耐低温、耐腐蚀的优点;该X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管的性能相当优异,其可以有效适用于生产建设海洋平台,具有十分良好的推广前景和应用价值。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管,该X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管不仅具有X100钢级的强度,还同时具备厚规格、高强度、易焊接、耐低温、耐腐蚀的优点;该X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管的性能相当优异,其可以有效适用于生产建设海洋平台,具有十分良好的推广前景和应用价值。。
为了实现上述目的,本发明提供了一种X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管,其含有Fe和不可避免的杂质,其还含有质量百分比如下的下述化学元素:
C:0.06~0.1%;
Mn:2.0~2.5%;
Mo:0.5~1.0%;
Si:0.2~0.4%;
Cr:0.5~1.2%;
Cu:0.30~0.50%;
Ni:0.30~0.50%;
Nb:0.03~0.06%;
V:0.05~0.10%;
Ti:0.010~0.020%。
进一步地,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,其各化学元素质量百分比为:
C:0.06~0.1%;
Mn:2.0~2.5%;
Mo:0.5~1.0%;
Si:0.2~0.4%;
Cr:0.5~1.2%;
Cu:0.30~0.50%;
Ni:0.30~0.50%;
Nb:0.03~0.06%;
V:0.05~0.10%;
Ti:0.010~0.020%;
余量为Fe和不可避免的杂质元素。
在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,无缝管线管采用了低C、高Mn的成分设计,以获得合适的强度和良好的焊接性能;其通过添加Ni、Nb来改善钢材的低温冲击韧性;通过添加Ti可以抑制焊接过程中熔合线附近位置晶粒粗化导致的催化,从而使钢材可以制备出低温冲击韧性好的焊接接头(热影响区熔合线位置)。
此外,在本发明中,发明人在设计过程中,通过添加Nb、V可以避免焊接接头附近的热影响区发生回火软化问题,降低接头强度;通过添加Mo来获得更大比例的小角度晶界,改善低温冲击韧性和均匀腐蚀速率;通过添加Cr使钢材表面形成的锈层更致密,从而阻碍H2O、O2、Cl-向钢基扩散,因而更耐蚀;通过添加Cu可以促进保护性锈层的形成改善均匀腐蚀速率,还可以在酸化腐蚀坑内形成难溶盐修复孔洞和裂纹从而增强钢的耐点蚀能力。
相应地,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,各化学元素的设计原理如下所述:
C:在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,C元素可以通过固溶强化和相变强化显著提高钢的强度,为保证钢材的淬透性和厚壁无缝管线管的强度,钢中C元素含量不宜过低。当然,钢中C元素含量同时也不宜过高,当钢中C元素含量过高时,会强烈地提高焊接冷裂纹敏感性,对焊接接头性能产生不利影响。基于此,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,将C元素的质量百分比控制在0.06~0.1%之间。
Mn:在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,添加适量的Mn元素有利于提高钢材的强度。但需要注意的是,钢中Mn元素含量不宜过高,当钢中Mn元素含量过高时,会导致管坯中心偏析加重,轧成钢管后内壁偏析严重,易于形成成分和组织分布不均的带状组织,对母材和焊接接头热影响区的低温冲击韧性均产生不利影响。基于此,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,将Mn元素的质量百分比控制在2.0~2.5%之间。
Mo:在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,Mo元素不仅可以通过固溶强化和相变强化提高钢材的强度,其还可以通过细化组织改善钢材的韧性。此外,Mo元素可以促使组织中形成更大比例的小角度晶界,进而改善钢材的低温冲击韧性和均匀腐蚀速率。但需要注意的是,钢中Mo元素含量不宜过高,当钢中Mo元素含量过高,会促进马氏体组织的形成,对焊接接头的低温韧性不利,尤其促进在热影响区形成沿晶界呈链状分布的脆性马氏体-奥氏体组元,脆化晶界。基于此,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,将Mo元素的质量百分比控制在0.5~1.0%之间。
Si:在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,Si是炼钢脱氧过程中带入的元素,其可以起到脱氧的作用。但需要注意的是,钢中Si元素含量不宜过高,当钢中Si元素含量过高时容易引起材料脆性增加。基于此,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,将Si元素的质量百分比控制在0.2~0.4%之间。
Cr:在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,Cr主要起提高厚壁管淬透性和强度的作用,其可以使钢材表面形成的锈层更致密,从而阻碍H2O、O2、Cl-向钢基扩散,增强钢材的耐蚀性。但需要注意的是,钢中Cr元素含量同样不宜过高,过高含量的Cr不仅容易造成局部腐蚀,还会促进马氏体组织的形成,对无缝管线管焊接接头处的低温韧性产生不利影响。基于此,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,将Cr元素的质量百分比控制在0.5~1.2%之间。
Cu:在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,Cu不仅可以促进保护性锈层的形成改善均匀腐蚀速率,其还可以在酸化腐蚀坑内形成难溶盐修复孔洞和裂纹从而增强钢的耐点蚀能力。但需要注意的是,钢中Cu元素含量同样不宜过高,当钢中Cu元素含量过高时,容易引起热加工过程的热脆和焊接接头的热脆。基于此,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,将Cu元素的质量百分比控制在0.30~0.50%之间。
Ni:在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,Ni元素不仅可以改善钢材的低温冲击韧性,其还可以改善或避免钢中因加Cu而引起热加工过程的热脆和焊接接头的热脆。因此,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,将Ni元素的质量百分比控制在0.30~0.50%之间。
Nb:在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,Nb不仅可以起到细化晶粒细化组织改善低温韧性的作用,其还可以改善或避免因焊接接头附近热影响区发生回火软化而导致的强度降低的问题,进而起到提高厚壁无缝管线管强度的作用。但需要注意的是,钢中Nb元素含量同样不宜过高,当钢中Nb元素含量过高时,Nb元素所发挥的上述有利作用饱和,且可能出现未固溶的铌的夹杂物恶化钢材的韧性。基于此,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,将Nb元素的质量百分比控制在0.03~0.06%之间。
V:在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,V元素的作用与Nb比较相近,V也可以起到细化晶粒细化组织改善低温韧性的作用,其同样可以改善或避免因焊接接头附近热影响区发生回火软化而导致的强度降低的问题,进而起到提高厚壁无缝管线管强度的作用。钢中V元素含量同样不宜过高,当钢中V元素含量过高时,V元素所发挥的上述有利作用饱和,且会降低低温韧性。基于此,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,将V元素的质量百分比控制在0.05~0.10%之间。
Ti:在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,Ti主要起到阻碍焊接接头热影响区晶粒粗化而脆化的作用,钢中添加适量的Ti对于提高焊接接头热影响区的低温冲击韧性十分有利。但需要注意的是,钢中Ti元素含量同样不宜过高,当钢中Ti元素含量过高时,易于在母材中形成Ti的氮化物夹杂,对钢材的韧性产生不利影响。基于此,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,控制Ti元素的质量百分比在0.010~0.020%之间。
此外,需要注意的是,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中不可避免的杂质元素可以包括有P、S、Al元素。P、S和Al这些元素均是钢中的杂质元素,在钢中的含量越低越好,Al是钢脱氧过程带来的残留元素。在本发明中,可以控制P≤0.020%;S≤0.010%;Al≤0.050%。
进一步地,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,其各化学元素还满足:Ni/Cu≥1.0。
在上述技术方案中,本发明在控制单一元素含量的同时,还可以优选地控制Ni元素和Cu元素的质量百分比满足Ni/Cu≥1.0,其中,Ni、Cu分别表示相应元素的质量百分比。
在本发明中,Ni元素不仅可以改善钢材的低温冲击韧性,其还可以改善或避免钢中因加Cu而引起热加工过程的热脆和焊接接头的热脆。通过控制Ni/Cu≥1.0,可以有效保证本发明所述X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管的焊接性能,避免发生热脆。
进一步地,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,其微观组织为回火贝氏体。
进一步地,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,其壁厚为30~55mm。
在本发明的上述技术方案中,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管的壁厚可以在30~55mm之间,属于厚壁无缝结构管。
进一步地,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,其性能满足下述各项的至少其中之一:
屈服强度≥690MPa,抗拉强度≥760MPa;
母材和焊接接头热影响区熔合线位置两处的-40℃低温冲击韧性≥69J,模拟海水环境下不发生点蚀且均匀腐蚀速率≤1.6mm/a。
相应地,本发明的另一目的在于提供一种X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管的制造方法,采用该制造方法制得的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管同时具备厚规格、高强度、易焊接、耐低温、耐腐蚀的优点,其性能优异,能够有效适用于生产建设海洋平台,具有十分良好的推广前景和应用价值。
为了实现上述目的,本发明提出了上述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管的制造方法,其包括步骤:
(1)制得管坯;
(2)将管坯制成钢管;
(3)淬火:将钢管加热到940~1000℃,保温一段时间,然后以20~100℃/s的冷却速度冷却到200℃以下;
(4)回火。
在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管中,通过对工艺条件尤其是淬火处理工艺参数和快速冷却工艺参数的控制,有效保证了采用本发明所述的制造方法所制得的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管的性能。
在本发明所述制造方法的步骤(3)中,将淬火加热温度限定在940~1000℃之间是因为:当淬火加热温度低于940℃时,钢管中的合金元素无法充分固溶,元素的固溶强化、相变强化和析出强化机制得不到充分发挥,对厚壁获得X100级别以上强度水平不利。而若控制淬火加热温度高于1000℃时,则会导致原奥氏体晶粒尺寸会发生快速长大粗化,从而恶化钢管的低温冲击韧性。因此,在本发明中,可以控制钢管的淬火加热温度为940~1000℃,并保温一段时间。
另外,在本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管的制造方法中步骤(3)中的淬火介质可以采用水或者油。
进一步地,在本发明所述的制造方法中,在步骤(4)中,控制回火温度为550~700℃。
在本发明的上述技术方案中,在步骤(4)的回火步骤中,可以进一步优选地控制回火温度为550~700℃,利用回火工艺进一步改善无缝管线管的性能。当回火温度低于550℃,制得的无缝管线管的耐超低温韧性不足,且内部位错等缺陷密度高,对抗腐蚀能力不利;而若回火温度高于700℃,则制得的无缝管线管无法获得足够的强度。因此,在本发明中,可以控制回火温度为550~700℃之间。
进一步地,在本发明所述的制造方法中,在步骤(3)中,淬火保温时间为0.5~1.5h。
进一步地,在本发明所述的制造方法中,在步骤(3)中,淬火介质为水或油。
本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管及其制造方法相较于现有技术具有如下所述的优点以及有益效果:
本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管通过合理的化学元素成分设计并配合优化工艺,可以获得微观组织为回火贝氏体的无缝管线管。该X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管的强度达到了X100级别,其同时具备厚规格、高强度、易焊接、耐低温、耐腐蚀的优点,其屈服强度≥690MPa,抗拉强度≥760MPa,母材和焊接接头热影响区熔合线位置两处的-40℃低温冲击韧性≥69J,模拟海水环境下不发生点蚀且均匀腐蚀速率≤1.6mm/a。
本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管可以有效应用于生产建设海洋平台,服役于恶劣环境中,具有良好的推广前景和应用价值。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例对本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管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。
实施例1-6和对比例1-6
实施例1-6的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管和对比例1-6的无缝管线管均采用以下步骤制得:
(1)按照表1所示的化学成分配比进行冶炼并将铸锭连铸成直径为300mm的圆管坯。
(2)将管坯输送进环形炉进行加热保温然后,经穿孔、连轧、张力减径或定径得到钢管,其中可以控制管坯加热温度为1150~1300℃,控制保温时间为1~4h。
(3)淬火:将钢管加热到940~1000℃,保温一段时间,控制淬火介质为水,控制淬火保温时间为0.5~1.5h,然后以20~100℃/s的冷却速度冷却到200℃以下。
(4)回火:控制回火温度为550~700℃,控制回火时间为1h。
需要说明的是,本发明所述的实施例1-6的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管均采用以上步骤制得,且其化学成分及相关工艺参数均满足本发明设计规范控制要求。
而对比例1-6的无缝管线管同样采用:冶炼和铸造、将管坯制成钢管、淬火和回火的工艺流程制得,但对比例1-6的无缝管线管的化学成分或相关工艺参数存在未能满足本发明设计要求的参数。
表1列出了实施例1-6的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管和对比例1-6的无缝管线管中各化学元素质量百分比。
表1.(余量为Fe和除P、S和Al以外其他不可避免的杂质)
表2列出了实施例1-6的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管和对比例1-6的无缝管线管的具体工艺参数。
表2.
将最终制得的实施例1-6的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管和对比例1-6的无缝管线管分别取样,并对各实施例和对比例无缝管线管样本进行各项性能测试,所得的测试结果列于表3中。
相关性能测试手段,如下所述:
拉伸试验:按照ASTM A370标准取样测试,由此测得各实施例和对比例的无缝管线管在室温下的屈服强度和抗拉强度。
冲击试验:按照ASTM A370标准取样测试,由此测得各实施例和对比例的无缝管线管在-40℃下母材和焊接接头热影响区熔合线位置两处的低温冲击韧性。
腐蚀试验:根据GB/T 10125标准要求采用中性盐雾腐蚀,控制腐蚀液为去离子水配成的5%NaCl溶液,控制溶液pH值为6.7~7.2,控制试验温度为35±2℃,控制盐雾沉降量为2mL/cm2,并连续喷雾,进行测试,测试168h后得到各实施例和对比例的无缝管线管的均匀腐蚀速率(平均厚度腐蚀速率),并测试分析各实施例和对比例的无缝管线管是否发生点蚀。
表3列出了实施例1-6的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管和对比例1-6的无缝管线管的各项性能测试结果。
表3.
由表3可以看出,相较于对比例1-6的无缝管线管,本发明所述的实施例1-6的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管的室温屈服强度均在720~812MPa范围之间,室温抗拉强度均在840~934MPa范围之间,其母材-40℃低温冲击韧性均≥125J且焊接接头热影响区熔合线位置-40℃低温冲击韧性均≥83J。
由此可见,实施例1-6的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管的力学性能十分优异,其不仅具有X100级的强度,还具有优良的低温韧性和耐腐蚀性能,其在模拟海水环境下不发生点蚀且均匀腐蚀速率≤1.5565mm/a。
结合表1、表2和表3可以看出,相较于实施例1-6,对比例1-6中控制安排有未能满足发明设计要求的化学成分或相关工艺参数。对比例1-6的无缝管线管综合性能也明显劣于实施例1-6的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管。
在对比例1中,由于对比例1钢中Mn、Mo、Cu、Cr元素的添加量过少,导致其制得的无缝管线管的屈服强度和抗拉强度分别低于690MPa和760MPa,未达到X100钢级水平。此外,对比例1中的Cr元素含量添加少,耐海水腐蚀性能不足。
在对比例2中,由于对比例2钢中Mo、Cr元素添加量过少,导致其制得的无缝管线管屈服强度和抗拉强度分别低于690MPa和760MPa,未达到X100钢级水平,且耐海水腐蚀性能不足。
在对比例3中,由于对比例3钢中并未添加Cu元素,且Cr元素的添加量较少,因而导致其制得的无缝管线管屈服强度和抗拉强度分别低于690MPa和760MPa,未达到X100钢级水平,且耐海水腐蚀性能不足。
在对比例4中,由于对比例4钢中Cr元素的添加量过少,因此导致其制得的无缝管线管耐海水腐蚀性能不足,且屈服强度和抗拉强度的裕量不大。
在对比例5中,由于对比例5钢中并未添加Ti元素,因而导致其制得的无缝管线管的焊接接头热影响区的熔合线位置-40℃冲击韧性仅为43J,远低于各实施例无缝管线管在同等位置的冲击韧性。
在对比例6中,对比例6的化学成分设计虽然满足本发明设计规范的要求,但是其工艺参数并不满足本发明对于制造工艺的要求,在对比例6中,其控制的淬火加热温度过低,冷速不足且终冷温度过高,这会导致制得的管线管强度不足,其屈服和抗拉强度分别低于690MPa和760MPa,未达到X100钢级水平。
综上所述可以看出,本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管通过合理的化学元素成分设计并配合优化工艺,可以获得微观组织为回火贝氏体的无缝管线管。
该X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管的强度达到了X100级别,其同时具备厚规格、高强度、易焊接、耐低温、耐腐蚀的优点,其屈服强度≥690MPa,抗拉强度≥760MPa,母材和焊接接头热影响区熔合线位置两处的-40℃低温冲击韧性≥69J,模拟海水环境下不发生点蚀且均匀腐蚀速率≤1.6mm/a。
本发明所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管可以有效应用于生产建设海洋平台,服役于恶劣环境中,具有良好的推广前景和应用价值。
需要说明的是,本发明的保护范围中现有技术部分并不局限于本申请文件所给出的实施例,所有不与本发明的方案相矛盾的现有技术,包括但不局限于在先专利文献、在先公开出版物,在先公开使用等等,都可纳入本发明的保护范围。
此外,本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式,本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合,除非相互之间产生矛盾。
还需要注意的是,以上列举的仅为本发明的具体实施例,显然本发明不限于以上实施例,随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管,其含有Fe和不可避免的杂质,其特征在于,其还含有质量百分比如下的下述化学元素:
C:0.06~0.1%;
Mn:2.0~2.5%;
Mo:0.5~1.0%;
Si:0.2~0.4%;
Cr:0.5~1.2%;
Cu:0.30~0.50%;
Ni:0.30~0.50%;
Nb:0.03~0.06%;
V:0.05~0.10%;
Ti:0.010~0.020%;
其各化学元素还满足:Ni/Cu≥1.0;
其微观组织为回火贝氏体。
2.如权利要求1所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管,其特征在于,其各化学元素质量百分比为:
C:0.06~0.1%;
Mn:2.0~2.5%;
Mo:0.5~1.0%;
Si:0.2~0.4%;
Cr:0.5~1.2%;
Cu:0.30~0.50%;
Ni:0.30~0.50%;
Nb:0.03~0.06%;
V:0.05~0.10%;
Ti:0.010~0.020%;
余量为Fe和不可避免的杂质元素。
3.如权利要求1或2所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管,其特征在于,在不可避免的杂质中,P≤0.020%;S≤0.010%;Al≤0.050%。
4.如权利要求1或2所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管,其特征在于,其壁厚为30~55mm。
5.如权利要求1或2所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管,其特征在于,其性能满足下述各项的至少其中之一:
屈服强度≥690MPa,抗拉强度≥760MPa;
母材和焊接接头热影响区熔合线位置两处的-40℃低温冲击韧性≥69J,模拟海水环境下不发生点蚀且均匀腐蚀速率≤1.6mm/a。
6.一种如权利要求1-5中任意一项所述的X100级耐低温耐腐蚀厚壁无缝管线管的制造方法,其特征在于,包括步骤:
(1)制得管坯;
(2)将管坯制成钢管;
(3)淬火:将钢管加热到940~1000℃,保温一段时间,然后以20~100℃/s的冷却速度冷却到200℃以下;
(4)回火。
7.如权利要求6所述的制造方法,其特征在于,在步骤(4)中,控制回火温度为550~700℃。
8.如权利要求6所述的制造方法,其特征在于,在步骤(3)中,淬火保温时间为0.5~1.5h。
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