CN115852240B

CN115852240B - 一种屈服强度750MPa级柔性管用钢及其制造方法

Info

Publication number: CN115852240B
Application number: CN202111121068.1A
Authority: CN
Inventors: 孟庆格; 赵顺利; 戴竞舸
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2021-09-24
Filing date: 2021-09-24
Publication date: 2024-03-08
Anticipated expiration: 2041-09-24
Also published as: CN115852240A

Abstract

本发明公开了一种屈服强度750MPa级柔性管用钢，其含有Fe和不可避免的杂质，还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：C：0.01～0.03％，Si：0.2～0.4％，Mn：1.65～1.85％，Nb：0.01～0.03％，Ti：0.07～0.09％，Al：0.015～0.05％，Ni：0.25～0.55％，Cr：0.3～0.7％，Mo：0.30～0.60％，V：0.02～0.05％，Cu：0.1～0.3％，B：0.0005～0.0010％，N≤0.007％，Ca：0.0015～0.004％。相应地，本发明还公开了上述屈服强度750MPa级柔性管用钢的制造方法，其包括步骤：(1)转炉冶炼和炉外精炼；(2)采用CSP产线连铸成坯；(3)板坯热装热送：控制装炉温度为800‑1020℃，控制铸坯出炉温度为1200‑1250℃；(4)高压水除鳞后进行轧制：控制终轧温度为880‑920℃；(5)卷取；(6)平整。本发明的屈服强度750MPa级柔性管用钢能够用于制造海底柔性管及其他有耐蚀性要求的场合，其具有较高的强度和良好的抗硫化氢腐蚀性能。

Description

一种屈服强度750MPa级柔性管用钢及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种钢材及其制造方法，尤其涉及一种柔性管用钢及其制造方法。

背景技术

近年来，海洋油气资源已经成为当今乃至未来全球石油界争夺的焦点，全球发达国家都把目光投向了海洋资源的开采研发上。我国是一个海洋油气资源丰富的国家，其从渤海、黄海到东海、南海的海底都拥有油气资源。因此，走向海洋是我们的必然选择。

为了开发并运输海洋石油资源，常需要采用海洋管道进行输送；按照材质分类来说，海洋管道主要分为钢管、柔性管两类，其中柔性管由金属和聚合物复合而成。相较于钢管，柔性管道具有易弯曲、易铺设、可回收、更经济、更适合海洋环境等众多特点，因而在油田开发中，常常采用的是柔性管道，其可以显著降低工程建设及运营成本。

目前，柔性管道已经在国际海洋石油工业中得到了十分广泛的应用，如用于连接平台、浮体、海底装置等的跨接管线和油气输送管道。据统计，国际上的海底立管采用柔性管的比例已占到85％以上。

在现有技术中，柔性管一般均采用多层复合材料制造，其主要是由保证液体密闭性的热塑性聚合物材料层以及螺旋结构缠绕的保证管材强度的扁钢组成。这种螺旋结构使得柔性管不仅能够承受高压，还能保持弯曲特性，每一层相对独立、但又和其它层相互作用提供需要的结构抗力，使得每一条柔性管都可以达到不同的力学特性。

因为柔性管结构及其作用的特殊性，柔性管与现有技术中常规的管线钢管存在较大的区别，目前该类钢材并不能采用常规的厚规格管线钢进行生产。同时，由于柔性管常用于输送海洋油气，其不仅要抵御压力，还要抵抗来自使用通管工具和清管器的摩擦效应，抵御来自原油或天然气中水、硫化氢等的腐蚀，因而要求柔性管具有较高的强度和耐硫化氢腐蚀性能。

在现有技术中，国内外已有的生产高强高耐蚀性能钢板的制造方法大多集中在软钢系列，针对用于海底柔性管道用钢所要求的高屈强比和耐硫化氢腐蚀对应钢材的研究相对比较少。传统的管线钢在厚度和强度上仍然难以满足柔性管用钢需求，现有技术中的管线钢大多采用全热连轧工艺进行生产，但也有少数生产方法采用的是CSP(紧凑式带钢生产技术)产线工艺进行生产。

例如：公开号为CN111850396B，公开日为2021年8月27日，名称为“一种经济型集装箱用贝氏体耐候钢及用CSP线生产方法”的中国专利文献，公开了一种经济型集装箱用贝氏体耐候钢及用CSP线生产方法，其化学成分为：C：0.051-0.068％，Si：0.61-0.85％，Mn：0.81-1.02％，P：0.08-0.15％，S：≤0.005％，Al：0.015-0.055％，Cu：0.46-0.61％，Cr：0.61-0.72％，Ti：0.026-0.061％，N：≤0.006％。该技术方案采用CSP生产方法进行生产，提升钢材的延伸率，生产所得的屈服强度在330-400MPa，抗拉强度＞400MPa。

又例如：公开号为CN104131238A，公开日为2014年11月5日，名称为“高成型高耐候极薄规格热轧钢板及其CSP生产工艺”的中国专利文献，公开了一种高成型高耐候极薄规格热轧钢板及其CSP(紧凑式带钢生产技术)生产工艺，其化学成分为：C：0.035-0.065％，Si：0.15-0.3％，Mn：1.3-1.6％，P：0-0.018％，S：≤0.005％，Als：0.025-0.045％，Cu：0.12-0.2％，Cr：0.2-0.6％，Ti：0.1-0.13％，Mo：0.1-0.2，Ni：0.1-0.2％，N：≤0.006％。该技术方案采用CSP生产方法进行生产，生产所得的钢板的屈服强度在700-750MPa，抗拉强度＞800MPa。

再例如：公开号为CN110878405A，公开日为2020年3月13日，名称为“一种700Mpa级高强耐候钢带及其CSP工艺生产方法”的中国专利文献，公开了一种700Mpa级高强耐候钢带及其CSP工艺生产方法，其化学成分为：C：0.040-0.065％，Si：0.25-0.45％，Mn：0.42-0.60％，P：0.07-0.12％，S：≤0.008％，Als：0.015-0.040％，Cu：0.25-0.40％，Cr：0.3-0.6％，Ti：0.03-0.05％，Mo：0.25-0.45，Ni：0.1-0.2％。该技术方案采用CSP生产方法进行生产，生产所得的钢带的屈服强度在500MPa左右，抗拉强度＞700MPa。

在上述专利技术文献中，采用CSP(紧凑式带钢生产技术)产线进行生产，的耐候钢要么存在强度较低的问题，要么存在P、S等夹杂物含量较高，耐硫化氢腐蚀性能不足的问题，使得这些耐候钢均无法用于制得柔性管，并应用于油气资源运输中。

然而，与常规热轧工艺相比，采用CSP(紧凑式带钢生产技术)产线的工艺具有流程短，能耗低，投资少，生产效率高效，生产相同钢级所用合金成本低、晶粒细小、薄规格板坯优良等优点。

由此，发明人期望通过合理的化学成分设计并配合应用CSP(紧凑式带钢生产技术)产线，生产制得一种屈服强度750MPa级柔性管用钢，其可以适用于制备海底柔性管。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种屈服强度750MPa级柔性管用钢，该屈服强度750MPa级柔性管用钢通过合理的化学成分设计以及优化的制造工艺，不仅可以获得高强度、高屈强比和良好的成形性能，其同时还具有优异的耐硫化氢腐蚀性能。

本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢的屈服强度≥750MPa，屈强比≥0.85，断后伸长率≥12％，硬度≤300HV，其具有较高的屈强比，可以满足折弯要求，同时具有良好的耐硫化氢腐蚀性能，十分适合用于制备海底柔性管，具有良好的推广前景和应用价值。

为了实现上述目的，本发明提出了一种屈服强度750MPa级柔性管用钢，其含有Fe和不可避免的杂质，其还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：

C：0.01～0.03％，Si：0.2～0.4％，Mn：1.65～1.85％，Nb：0.01～0.03％，Ti：0.07～0.09％，Al：0.015～0.05％，Ni：0.25～0.55％，Cr：0.3～0.7％，Mo：0.30～0.60％，V：0.02～0.05％，Cu：0.1～0.3％，B：0.0005～0.0010％，N≤0.007％，Ca：0.0015～0.004％。

进一步地，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，所述基板的各化学元素质量百分含量为：

C：0.01～0.03％，Si：0.2～0.4％，Mn：1.65～1.85％，Nb：0.01～0.03％，Ti：0.07～0.09％，Al：0.015～0.05％，Ni：0.25～0.55％，Cr：0.3～0.7％，Mo：0.30～0.60％，V：0.02～0.05％，Cu：0.1～0.3％，B：0.0005～0.0010％，N≤0.007％，Ca：0.0015～0.004％；余量为Fe和不可避免的杂质。

在本发明中，本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢在化学成分设计时，采用了低C设计，并用Mn作为强化元素，用Al和Ca进行脱氧，并采用Nb、Ti微合金强化处理，细化晶粒，配合轧制和冷却使精轧阶段非结晶区轧制的形变奥氏体组织转变为细小的相变产物，使钢具有更高的强度和韧性；同时，在化学成分设计时，本发明还设计添加了铬、钼、镍、钒、铜等元素来提高钢材的强度和耐蚀性，并控制杂质元素P和S的含量以提高钢材的耐硫化氢腐蚀性能。

通过上述化学元素成分设计，可以确保本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢具有较高的强度，同时又具有一定的韧性和耐蚀性，具有优良的抗硫化氢腐蚀性能。

在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，各化学元素的设计原理如下所述：

C：在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，C是钢中最经济、最基本的强化元素，C元素通过固溶强化和析出强化对提高钢的强度有明显作用。但需要注意的是，提高钢中C元素含量会对于钢材的延伸性、韧性和焊接性产生负面影响，因而近代管线钢的发展是不断降低C元素含量的过程，为了确保管线钢具有较高的韧性，需要控制钢中C元素含量满足：C＜0.06％。同时，对于CSP(紧凑式带钢生产技术)产线而言，当C元素含量处于0.07～0.17％之间时属于包晶钢，而CSP产线连铸漏斗型结晶器在浇铸包晶钢时会因包晶反应导致漏钢和裂纹的风险大大增加，为此，采用CSP产线的钢材所对应的C元素含量必须避开包晶钢范围。基于此，考虑到C元素含量对于钢材性能的影响，为了确保钢材同时具有较高强度和韧性，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，将C元素的质量百分含量控制在0.01～0.03％之间。

Si：在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，Si是钢中的有益元素，Si元素溶于铁素体后具有很强的固溶强化作用，其能够显著提高钢的强度和硬度。但需要注意的是，钢中Si元素含量不宜过高，当钢中Si元素含量较高时，将会使钢的塑性和韧性降低。基于此，为提高材料强度，同时又确保材料具有较高的韧性，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，将Si元素的质量百分含量控制在0.2～0.4％之间。

Mn：在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，Mn是最主要且最经济的强化元素，Mn元素通过固溶强化可以提高钢材的强度，其可以补偿因C元素含量降低而引起的强度损失。此外，Mn还是扩大γ相区的元素，其可以降低钢的γ→ɑ相变温度，有助于获得细小的相变产物，提高钢材的韧性，降低韧脆转变温度。基于此，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，将Mn元素的质量百分含量控制在1.65～1.85％之间。

Nb：在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，Nb是现代微合金化管线钢中最主要的元素之一，其晶粒细化的作用十分明显，通过热轧过程中NbC应变诱导阻碍形变奥氏体的回复、再结晶，经控制轧制和控制冷却，可以使精轧阶段非结晶区轧制的形变奥氏体组织转变为细小的相变产物，从而使钢材具有更高的强度和韧性。本发明的屈服强度750MPa级柔性管用钢就是采用较低的C含量，并配合提高Nb的含量，以发挥NBC的作用，因而在本发明中，将Nb元素的质量百分含量控制在0.01～0.03％之间。

Ti：在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，Ti是强的固N元素，Ti/N的化学计量比为3.42，利用0.02％左右的Ti就可固定钢中60ppm以下的N，并可在板坯连铸时形成细小的高温稳定的TiN析出相。这种细小的TiN例子可以有效阻碍板坯再加热时的奥氏体晶粒长大，有助于提高Nb在奥氏体中的固溶度，可以明显改善焊接影响区的冲击韧性。同时，Ti还是钢中强脱氧剂，钢中添加适量的Ti元素可以使钢材的内部组织致密，细化晶粒，降低时效敏感性和冷脆性，改善钢材的焊接性能。基于此，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，将Ti元素的质量百分含量控制在0.07～0.09％之间。

Al：在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，Al是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的Al元素，可以有效细化晶粒，提高钢材的冲击韧性。Al还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与硅、铬合用，可以显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。但需要注意的是，Al的缺点是会影响钢的热加工性能焊接性能，因而钢中不宜添加过量的Al。基于此，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，将Al元素的质量百分含量控制在0.015～0.05％之间。

Ni：在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，镍既能提高钢材的强度，又可以使钢材保持良好的塑性和韧性。此外，镍对于酸碱还有较高的耐腐蚀能力，其在高温下具有防锈和耐热能力。基于此，为了提高材料的耐酸腐蚀能力，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，将Ni元素的质量百分含量控制在0.25～0.55％之间。

Cr：在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，奥氏体组织虽然具有良好的低温韧性，但其强度仍然相对较低。因此，钢中可以选择添加适量的Cr元素，Cr元素可以与铁基金属晶体形成置换固溶强化，进而能够显著提高钢材的强度，同时提高钢材的耐蚀性。基于此，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，将Cr元素的质量百分含量控制在0.3～0.7％之间。

Mo：在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，Mo元素可扩大γ相区，促进针状铁素体的形成，其对于控制相变组织的产生具有十分重要的作用。在一定的冷却条件和卷取温度下，向低碳钢中加入0.3～0.6％的Mo元素就可获得明显的针状铁素体组织，同时因相变向低温方向转变，其会使组织进一步细化，进而利用组织的相变强化提高钢材的强度。基于此，考虑到Mo元素对于钢材性能的影响，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，将Mo元素的质量百分含量控制在0.30～0.60％之间。

V：在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，V具有较高的析出强化作用和较弱的晶粒细化作用。在Nb、V、Ti三种微合金元素复合使用时，V元素主要是通过在铁素体中以VC、VN析出强化来提高钢的强度。基于此，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，将V元素的质量百分含量控制在0.02～0.05％之间。

Cu：在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，Cu可以通过固溶强化作用提高钢材的强度，同时钢中添加适量的Cu元素还可以改善钢材的耐蚀性能。相应地，为了改善Cu在钢中易引起的热脆性，在钢中还可以增加一定含量的Ni元素来进行改善。基于此，考虑到Cu在钢中所起到的作用，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，将Cu元素的质量百分含量控制在0.1～0.3％之间。

B：在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，钢中加入微量的B元素可以有效改善钢材的致密性和热轧性能，提高钢材的强度。因此，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，将B元素的质量百分含量控制在0.0005～0.0010％之间。

N：在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，N元素含量不宜过高，当钢中N元素含量过高时，不仅会降低钢材的韧性、焊接性能、热应力区韧性，还会增加钢材的脆性，基于此，为了确保钢材的性能，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，将N元素的质量百分含量控制为N≤0.007％。

Ca：在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，Ca作为一种炼钢脱氧剂，有利于调整和控制易氧化元素和微量元素的含量，钢中添加适量的Ca元素可以有效缩短冶炼时间，并精确控制成分。此外，Ca还能纯洁钢液，改变夹杂物性质和形态。在钢水冶炼时，精炼过程中会生成大量氧化物或脱氧产物，如不去除这些氧化物，则会对钢材的内在质量产生致命影响；因此向钢液中喂入钙线，利用Ca的强还原性，与脱氧产物作用，可以还原钢中的金属氧化物，生成Ca的氧化物；另外，Ca还可以与其它氧化物形成容易在钢中易于上浮的低熔点复合化合物，即钙的氧化物变性，从而减少钢中氧化物，净化钢液，提高钢的纯洁度，改善钢材的力学性能和切削性能，提高钢材的耐蚀性能。基于此，为了改善钢材的性能，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，将Ca元素的质量百分含量控制在0.0015～0.004％之间。

进一步地，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，在不可避免的杂质中，P≤0.01％，S≤0.003％。

在本发明上述技术方案中，P和S均为钢中的杂质元素，在技术条件允许情况下，为了获得性能更好且质量更优的钢材，应尽可能地降低钢中杂质元素的含量。

其中，杂质元素P会增加钢材的冷脆性，使钢材的脆性转变温度上升，导致钢材的冲击韧性显著下降；此外，P的偏析也会促使氢致裂纹形成，降低钢中P元素含量可以明显提高钢的抗氢致开裂性能。因此，在本发明中，需要严格控制P元素质量百分含量，并将其控制为P≤0.01％。

相应地，杂质元素S可以在钢中形成硫化物夹杂，其会降低钢材的延展性和韧性；在钢材进行轧制时，MnS夹杂会随着轧制方向延伸，其会使钢材的各向异性加重，严重时会导致钢板分层。同时，含硫量过高的钢材的抗硫化氢腐蚀能力会大为降低，S元素会促进氢致裂纹发生，钢中S元素含量越高，则越易产生氢致裂纹。因此，在本发明中，需要严格控制S元素质量百分含量，并将其控制为S≤0.003％。

进一步地，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，其微观组织为铁素体+贝氏体+马氏体，其中马氏体的体积相比例小于5％。

进一步地，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，其晶粒度为8级以上。

进一步地，在本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢中，其屈服强度≥750MPa，屈强比≥0.85，断后伸长率≥12％，硬度≤300HV。

相应地，本发明的另一目的在于提供上述屈服强度750MPa级柔性管用钢的制造方法，该制造方法生产简单，所获得的屈服强度750MPa级柔性管用钢不仅具有高强度、高屈强比和良好的成形性能，其同时还具有优异的耐硫化氢腐蚀性能，其屈服强度≥750MPa，屈强比≥0.85，断后伸长率≥12％，硬度≤300HV，具有良好的使用前景和应用价值。

为了实现上述目的，本发明提出了上述屈服强度750MPa级柔性管用钢的制造方法，其包括步骤：

(1)转炉冶炼和炉外精炼；

(2)采用CSP(紧凑式带钢生产技术)产线连铸成坯；

(3)板坯热装热送：控制装炉温度为800-1020℃，控制铸坯出炉温度为1200-1250℃；

(4)高压水除鳞后进行轧制：控制终轧温度为880-920℃；

(5)卷取；

(6)平整。

在本发明的上述技术方案中，本发明所述的制造方法利用CSP产线连铸成坯，其流程短、能耗低、生产效率高、产品晶粒细小、板形优良。

在本发明所述的步骤(1)的操作中，可以选择渣洗脱硫，在炉后氩站初步造还原渣脱硫，并严格控制冶炼后钢中P含量≤0.01％，S含量≤0.003％；相应地，在步骤(1)的炉外精炼过程中，可以通过采用LF炉造白渣脱硫。

进一步地，在本发明所述的制造方法中，在步骤(2)中，开浇连铸板坯的厚度为55-75mm，经多次液芯压下至55-60mm。

进一步地，在本发明所述的制造方法中，在步骤(5)中，控制卷取温度为610-650℃。

进一步地，在本发明所述的制造方法中，在步骤(6)中，控制平整率为0.6-1.2％。

相较于现有技术，本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢及其制造方法具有如下所述的优点以及有益效果：

本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢通过合理的化学成分设计以及优化的制造工艺，不仅可以获得高强度、高屈强比和良好的成形性能，其同时还具有优异的耐硫化氢腐蚀性能。

在本发明中，针对常规耐候钢强度普遍强度偏低，耐蚀性能一般的情况，发明人通过在常规耐候钢中添加V、B、Nb等元素，同时添加Mn元素含量来有效提高材料的强度和韧性；相应地，同时控制钢中杂质元素P、S含量，并利用Al、Ca进行脱氧，可以使脱氧产物更容易从钢水中上浮和去除，提高钢水纯净度，提高对应钢材的耐蚀性和耐硫化氢腐蚀性能。

相应地，本发明的制造方法充分利用CSP(紧凑式带钢生产技术)产线流程短，生产效率高，晶粒细小，薄规格板坯优良等优点，可实现热装热送，降低能耗，在合金含量较低的情况下实现较高的性能，同时所得到的材料韧性较常规热轧带钢显著提升。

本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢通过合金成分的合理设计及工艺参数控制，可满足柔性管用钢的高强度、高韧性和高耐蚀性要求，其屈服强度≥750MPa，屈强比≥0.85，断后伸长率≥12％，硬度≤300HV，具有较高的屈强比，可以满足折弯要求，同时具有良好的耐硫化氢腐蚀性能，十分适合用于制备海底柔性管，同时也可用于重卡、工程车辆、集装箱板和铁路货车等行业中，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屈服强度750MPa级柔性管用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。

实施例1-6

实施例1-6的屈服强度750MPa级柔性管用钢均采用以下步骤制得：

(1)按照下述表1所示的化学成分在转炉内进行冶炼，选择渣洗脱硫，在炉后氩站初步造还原渣脱硫，控制冶炼后钢中P含量≤0.01％，S含量≤0.003％；冶炼完成后进一步在炉外进行精炼，并采用LF炉造白渣脱硫。

(2)采用CSP(紧凑式带钢生产技术)产线连铸成坯：控制开浇连铸板坯的厚度为55-75mm，经多次液芯压下至55-60mm。

(3)板坯热装热送：对铸坯进行加热，并控制装炉温度为800-1020℃，控制铸坯出炉温度为1200-1250℃。

(4)高压水除鳞后进行轧制：采用高压水除鳞，并进行轧制，控制终轧温度为880-920℃。

(5)卷取：控制卷取温度为610-650℃。

(6)平整：控制平整率为0.6-1.2％。

在本发明中，实施例1-6的屈服强度750MPa级柔性管用钢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。

表1列出了实施例1-6的屈服强度750MPa级柔性管用钢的各化学元素的质量百分配比。

表1.(wt.％，余量为Fe和除了P和S以外的其他不可避免的杂质)

表2列出了实施例1-6的屈服强度750MPa级柔性管用钢在上述步骤中的具体工艺参数。

表2.

将得到的实施例1-6的屈服强度750MPa级柔性管用钢分别取样，并对获得的实施例1-6样品钢材进行观察和分析，观察得到实施例1-6的样品钢材的微观组织均为铁素体+贝氏体+马氏体，其中马氏体的体积相比例小于5％，且其晶粒度为8级以上。

相应地，完成上述的观察和分析后，可以进一步地对上述实施例1-6的样品钢材进行相关力学性能测试，并将所得的实施例1-6的力学性能测试结果分别列于下述表3中。

相关性能测试手段，如下所述：

拉伸试验：按照GB/T 228.1-2010金属材料拉伸部分第1部分：室温拉伸实验方法进行实验，控制实验条件为：试验温度：20℃；屈服前：3mm/min；湿度：50％；屈服后：28mm/min；依据GB/T 228.1B进行测试，以获得实施例1-6的样品钢材对应的屈服强度、抗拉强度、屈强比和断后伸长率。

弯曲试验：按照GB/T 15825.5-2008金属薄板成形性能与试验方法弯曲试验，控制实验条件为：试验温度：23±5℃；湿度：50％；弯曲方式：U，将各实施例的样品钢材对应弯曲90°，若对应实施例样品钢材表面无裂纹，则标记为“OK”。

硬度试验：检测依据：GB/T 4340.1-2009金属材料维氏硬度试验；检测条件：实验条件：23±5℃；湿度：50％；试验力标称值：49.03N，以获得实施例1-6的样品钢材对应的硬度。

表3列出了实施例1-6的屈服强度750MPa级柔性管用钢的力学性能测试结果。

表3.

相应地，为了进一步验证本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢所具备的抗硫化氢腐蚀性能，可以将制得的实施例1-6的屈服强度750MPa级柔性管用钢再次取样，并对各实施例样品钢材进行耐硫化氢腐蚀试验测试，以获得各实施例样品钢材在试验后的结果，相关试验结果列于下述表4之中。

耐硫化氢腐蚀试验：将实施例1-6的样品钢材分别制成相同的标准四点弯曲试样，选取试验溶液为5mbar H₂S溶液，并在测试压力为常压下，试验温度为21-27℃下，控制试验加载力σth≥0.9σYs，控制实施例1-6所对应的试样在试验溶液中浸泡30天。

完成上述耐硫化氢腐蚀试验后，可以输出的实施例1-6的试样质量进行观察，进而得到试验结果，并列于表4之中。

表4列出了实施例1-6的屈服强度750MPa级柔性管用钢的经耐硫化氢腐蚀试验测试后的试验结果。

表4.

编号	结果
		实施例1	试样无断裂，表面无裂纹、无起泡
实施例2	试样无断裂，表面无裂纹、无起泡
		实施例3	试样无断裂，表面无裂纹、无起泡
实施例4	试样无断裂，表面无裂纹、无起泡
		实施例5	试样无断裂，表面无裂纹、无起泡
实施例6	试样无断裂，表面无裂纹、无起泡

由上述表3可以看出，实施例1-6的屈服强度750MPa级柔性管用钢均具有较高的强度、高屈强比以及延伸率，其屈服强度在774-797MPa之间，均大于750MPa；其抗拉强度在849-863MPa之间，均大于840MPa；其屈强比在0.88-0.92之间，均大于0.85；断后伸长率在15.5-16.3％之间，均大于12％。此外，实施例1-6的屈服强度750MPa级柔性管用钢还具有良好的成形性能，其90°折弯半径r/t＝1弯曲试验均合格，且维氏硬度在276.8-286.1HV之间，均小于300HV。

相应地，由上述表4可以看出，实施例1-6的屈服强度750MPa级柔性管用钢均还具备有良好的耐硫化氢腐蚀性能，其在进行本发明上述耐硫化氢腐蚀试验后，均不发生断裂，表面无裂纹且无起泡。

综上所述可以看出，在本发明中，本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢在化学成分设计时采用了低C设计，并用Mn作为强化元素，用Al和Ca进行脱氧，并采用Nb、Ti微合金强化处理，细化晶粒，配合轧制和冷却使精轧阶段非结晶区轧制的形变奥氏体组织转变为细小的相变产物，使钢具有更高的强度和韧性；同时，本发明在化学成分设计时还添加铬、钼、镍、钒、铜等元素来提高钢材的强度和耐蚀性，并控制杂质元素P和S的含量以提高钢材的耐硫化氢腐蚀性能。

通过上述成分设计，可以确保本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢不仅具有较高的强度和优良的抗硫化氢腐蚀性能，其同时还具有一定的韧性和耐蚀性。

本发明所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢的具有较高的强度和屈强比，其屈服强度≥750MPa，屈强比≥0.85，断后伸长率≥12％，硬度≤300HV可以满足折弯要求，同时具有良好的耐硫化氢腐蚀性能，十分适合用于制备海底柔性管，同时也可用于重卡、工程车辆、集装箱板和铁路货车等行业中，具有良好的推广前景和应用价值。

需要说明的是，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，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种屈服强度750MPa级柔性管用钢，其含有Fe和不可避免的杂质，其特征在于，其还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：

C：0.01～0.03％，Si：0.2～0.4％，Mn：1.65～1.85％，Nb：0.01～0.03％，Ti：0.07～0.09％，Al：0.015～0.05％，Ni：0.25～0.55％，Cr：0.3～0.7％，Mo：0.30～0.60％，V：0.02～0.05％，Cu：0.1～0.3％，B：0.0005～0.0010％，

N≤0.007％，Ca：0.0015～0.004％；

所述屈服强度750MPa级柔性管用钢采用下述步骤制得：

转炉冶炼和炉外精炼；

采用CSP产线连铸成坯；

板坯热装热送：控制装炉温度为800-1020℃，控制铸坯出炉温度为1200-1250℃；

高压水除鳞后进行轧制：控制终轧温度为880-920℃；

卷取；

平整。

2.如权利要求1所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢，其特征在于，其各化学元素质量百分含量为：

3.如权利要求1或2所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢，其特征在于，在不可避免的杂质中，P≤0.01％，S≤0.003％。

4.如权利要求1或2所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢，其特征在于，其微观组织为铁素体+贝氏体+马氏体，其中马氏体的体积相比例小于5％。

5.如权利要求1或2所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢，其特征在于，其晶粒度为8级以上。

6.如权利要求1或2所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢，其特征在于，其屈服强度≥750MPa，屈强比≥0.85，断后伸长率≥12％，硬度≤300HV。

7.如权利要求1-6中任意一项所述的屈服强度750MPa级柔性管用钢的制造方法，其特征在于，其包括步骤：

(1)转炉冶炼和炉外精炼；

(2)采用CSP产线连铸成坯；

(4)高压水除鳞后进行轧制：控制终轧温度为880-920℃；

(5)卷取；

(6)平整。

8.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，在步骤(2)中，开浇连铸板坯的厚度为55-75mm，经多次液芯压下至55-60mm。

9.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，在步骤(5)中，控制卷取温度为610-650℃。

10.如权利要求7所述的制造方法，其特征在于，在步骤(6)中，控制平整率为0.6-1.2％。