韌性優(yōu)良的厚壁耐酸干線管用鋼板的制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種韌性及耐酸性優(yōu)良的板厚為２５ｍｍ以上的干線管用鋼板的制作方法。采用的鋼坯含有Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｔｉ，限制Ａｌ、Ｐ、Ｎ，進(jìn)一步含有Ｃａ：０．００１～０．００４％，限制Ｓ為０．０００８％以下、Ｏ為０．００３０％以下，Ｃａ、Ｏ及Ｓ的含量滿足［Ｃａ］（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］＞３．０。將上述鋼坯加熱到１０００～１１５０℃的范圍內(nèi)的加熱溫度Ｔ１，所述Ｔ１滿足Ｔ１≥－７９７０／（ｌｏｇ（［Ｎｂ］×［Ｃ］）－３．３１）－１７０，然后進(jìn)行粗軋、精軋、加速冷卻來制造。此時(shí)，精軋以使板厚達(dá)到２５ｍｍ以上的方式，將精軋溫度規(guī)定為８００℃以上，將９５０℃以下的壓下比規(guī)定為３以上來進(jìn)行，通過將加速冷卻的冷卻速度規(guī)定為１０～３０℃／ｓ、將停止溫度規(guī)定為２００～５００℃，可兼顧耐酸特性及落錘撕裂特性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及在含有硫化氫( 的環(huán)境中的耐氫致裂紋性即耐酸性優(yōu)良、韌性也優(yōu)良的干線管用鋼板的制造方法。
技術(shù)介紹
對(duì)于輸送含有硫化氫的酸性油、酸性氣體的干線管中使用的鋼管、或管道附屬設(shè)備等中使用的鋼板，要求耐酸性。再有，所謂耐酸性，是在含有硫化氫的腐蝕環(huán)境中的耐氫致裂紋性(HIC性)。已知耐酸性因向軋制方向延伸的MnS的生成、或簇狀物狀的夾雜物的生成而劣化。此外，為了提高在非常嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境中的耐酸性，提出了對(duì)通過降低P、S、0、N的含量、添加Ca而控制了 MnS的形態(tài)的鋼材進(jìn)行控制軋制，然后進(jìn)行水冷的方法(例如專利文獻(xiàn)1) ο此外，從提高管道的輸送效率及通過薄壁化降低成本等觀點(diǎn)出發(fā)，一直要求干線管用鋼板的高強(qiáng)度化。對(duì)于這樣的要求，例如提出了制造具有X70左右的強(qiáng)度、金屬組織為板厚方向均勻且微細(xì)的貝氏體、耐酸性優(yōu)良的鋼板的方法(例如專利文獻(xiàn)2)。另外，當(dāng)在寒冷地區(qū)敷設(shè)干線管時(shí)，需要提高干線管用鋼板的低溫韌性。對(duì)于此問題，提出了提高低溫韌性和耐酸性的高強(qiáng)度鋼板的制造方法(例如專利文獻(xiàn)3 5)。上述方法通過降低C量來抑制硬度的上升，通過降低S量和添加Ca來控制MnS的形態(tài)，通過降低Al量來控制氧化物的形態(tài)，從而謀求耐酸性和低溫韌性的兼顧。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開昭62-112722號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開昭61-165207號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開平03-236420號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開平05-295434號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本特開平07-242944號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)所要解決的課題為了確保耐酸特性，需要將鋼坯加熱到高溫，以使鑄造時(shí)析出、生長的NbC等粗大的析出物溶解?？墒?，如果將鋼坯加熱到高溫，則晶粒直徑變得粗大。特別是，在制造板厚為25mm以上的厚壁的鋼板時(shí)，再結(jié)晶區(qū)及未再結(jié)晶區(qū)的壓下不充分，不能確保韌性、特別是通過落錘撕裂試驗(yàn)(Drop Weight Tear Test、DWTT)評(píng)價(jià)的落錘撕裂特性(也稱為DWTT特性)。本專利技術(shù)解決上述問題，作為課題提供一種可使板厚為25mm以上的鋼板的耐酸性及DWTT特性兼顧的、耐酸性及韌性優(yōu)良的干線管用鋼板的制造方法。用于解決課題的手段本專利技術(shù)是基于以下的見識(shí)而完成的，即通過嚴(yán)格限制S及0的含量，并添加Ca， 將用式 (1-124)/1. 25表示的ESSP值控制在較高來控制硫化物的形態(tài)，進(jìn)而將C 量限制在較低，根據(jù)Nb及C的含量控制鋼坯的加熱溫度，進(jìn)而通過控制熱軋的溫度和壓下比，抑制Nb碳化物等析出物的粗大化，使晶粒直徑也微細(xì)化，從而能夠制造具備優(yōu)良的耐酸性和高韌性這兩種特性的鋼板。本專利技術(shù)的要旨如下。(1) 一種，其特征在于，按照1000 1150°C的范圍內(nèi)的加熱溫度Tl和Nb及C的含量滿足Tl彡-7970/ (log( X )-3. 31)-170的方式對(duì)鋼坯進(jìn)行加熱，然后進(jìn)行粗軋，進(jìn)而將精軋溫度規(guī)定為800°C以上，將950°C以下的壓下比規(guī)定為3以上，按照使板厚達(dá)到25mm以上的方式進(jìn)行精軋，然后進(jìn)行冷卻速度為10 30°C /s的加速冷卻，在200 500°C停止該加速冷卻；其中，所述鋼坯以質(zhì)量％計(jì)含有C 0.(31 0.08%,Si0.,1 0.5%,Mn1.,0 1.5%,Nb0.,010 0. 040%,Ca0.,001 0. 004%,Ti0.,005 0. 030%,將Al限制在0. 08%以下、將P限制在0.015%以下、將S限制在0.0008%以下、將0限制在0. 0030%以下、將N限制在0.0050%以下，Ca、0 及 S 的含量滿足 (1-1 )/1. 25 >3.0。(2)根據(jù)上述(1)所述的，其特征在于，所述鋼坯以質(zhì)量％計(jì)進(jìn)一步含有下述元素的1種或2種以上Ni :0. 5% 以下、Cu :0.5% 以下、Cr :0.5% 以下、Mo :0.3% 以下。(3)根據(jù)上述(1)或( 所述的，其特征在于，所述鋼坯以質(zhì)量％計(jì)進(jìn)一步含有V :0. 06%以下。(4)根據(jù)上述(1)或( 所述的，其特征在于，所述鋼坯以質(zhì)量％計(jì)進(jìn)一步含有B 0. 0020 %以下。(5)根據(jù)上述(1)或( 所述的，其特征在于，所述鋼坯以質(zhì)量％計(jì)進(jìn)一步含有Mg :0. 01%以下。專利技術(shù)效果根據(jù)本專利技術(shù)，特別是能夠提供板厚為25mm以上、韌性特別是DWTT特性及耐酸性優(yōu)良的厚壁干線管用鋼板，對(duì)產(chǎn)業(yè)上的貢獻(xiàn)非常顯著。具體實(shí)施例方式本專利技術(shù)人等采用通過使Ca、S及0的含量變化來對(duì)由式 (1-124)/1. 25 求出的ESSP值進(jìn)行了控制的鋼，制造了板厚為25mm以上的鋼板，評(píng)價(jià)了耐酸性及韌性。再有，、、為用各自的元素的質(zhì)量％表示的含量。此外，在其它式中含義也相同。關(guān)于耐酸性，進(jìn)行基于 NACE (National Association of Corrosion and Engineer)的TM0284的試驗(yàn)，根據(jù)HIC(氫致裂紋)有無發(fā)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。只要HIC斷口率在 5%左右以下，就認(rèn)為耐酸特性良好。另外，關(guān)于韌性，在-40°C下進(jìn)行DWTT試驗(yàn)，求出延性斷口率，將85%作為是否良好的判定基準(zhǔn)。NACE試驗(yàn)是在5% NaCl溶液+0. 5%醋酸、pH2. 7的溶液中使硫化氫氣體飽和，在 96小時(shí)后調(diào)查是否生成裂紋的試驗(yàn)方法。調(diào)查了發(fā)生HIC的試樣的組織及析出物，結(jié)果得知在耐酸性劣化的鋼板中，析出粗大的NbC。接著，得知在DffTT特性降低的鋼板中，晶粒直徑粗大化。另外，對(duì)鋼板的析出狀態(tài)及粒徑與制造條件的關(guān)系進(jìn)行了整理，結(jié)果得知析出粗大的NbC的鋼板的加熱溫度低，晶粒粗大化的鋼板的加熱溫度高。此外，具有優(yōu)良的耐酸性及韌性的鋼板為抑制粒徑的粗大化而使加熱溫度稍微降低，而且為了使NbC固溶，將C量及Nb量控制在適當(dāng)?shù)姆秶?。本專利技術(shù)人等將800 950°C的壓下比規(guī)定為3，制造25mm以上的鋼板，調(diào)查了加熱溫度與DWTT特性的關(guān)系。其結(jié)果是，如果加熱溫度超過1150°C，則晶粒直徑粗大化，DWTT特性降低。另一方面，如果加熱溫度低于1000°c，則因粗大的NbC使DWTT特性降低。接著，本專利技術(shù)人等將加熱溫度規(guī)定在1000 1150°C的范圍內(nèi)，對(duì)Nb及C固溶于鋼中的適當(dāng)?shù)腘b及C的含量與加熱溫度的關(guān)系進(jìn)行了研究。其結(jié)果是，得知Nb及C固溶于鋼中、或作為NbC在鋼中析出，都影響溶度積，因此log( X )的數(shù)值變得重要。本專利技術(shù)人等進(jìn)一步進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)將加熱溫度Tl規(guī)定在1000 1150°C的范圍內(nèi)，且以加熱溫度Tl和Nb及C的含量滿足Tl彡-7970/ (log ( X ) -3. 31)-170的方式對(duì)鋼坯進(jìn)行加熱，對(duì)于耐酸性和韌性的兼顧是非常重要的。滿足上述條件的加熱溫度Tl相當(dāng)于在平衡狀態(tài)下NbC溶解的溫度。所以，認(rèn)為如果滿足上述關(guān)系，可促進(jìn)鋼坯中析出的NbC的溶解，能夠在不殘存粗大的NbC的情況下抑制 HIC的發(fā)生。以下，對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，對(duì)本專利技術(shù)中采用的鋼的組成進(jìn)行說明。再有，％是指質(zhì)量％。C 0. 01 0. 08%C是提高鋼強(qiáng)度的元素，作為其有效量，添加0.01%以上是必要的。另一方面，如果C量超過0. 08%，則促進(jìn)碳化物的生成，損害耐HIC性，因此將上限規(guī)定為0. 08%。此外， 為抑制HIC性、本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種韌性優(yōu)良的厚壁耐酸干線管用鋼板的制造方法，其特征在于，按照１０００～１１５０℃的范圍內(nèi)的加熱溫度Ｔ１和Ｎｂ及Ｃ的含量滿足Ｔ１≥－７９７０／（ｌｏｇ（［Ｎｂ］×［Ｃ］）－３．３１）－１７０的方式對(duì)鋼坯進(jìn)行加熱，然后進(jìn)行粗軋，進(jìn)而將精軋溫度規(guī)定為８００℃以上，將９５０℃以下的壓下比規(guī)定為３以上，按照使板厚達(dá)到２５ｍｍ以上的方式進(jìn)行精軋，然后進(jìn)行冷卻速度為１０～３０℃／ｓ的加速冷卻，在２００～５００℃停止該加速冷卻；其中，所述鋼坯以質(zhì)量％計(jì)含有：Ｃ：０．０１～０．０８％、Ｓｉ：０．１～０．５％、Ｍｎ：１．０～１．５％、Ｎｂ：０．０１０～０．０４０％、Ｃａ：０．００１～０．００４％、Ｔｉ：０．００５～０．０３０％，將Ａｌ限制在０．０８％以下、將Ｐ限制在０．０１５％以下、將Ｓ限制在０．０００８％以下、將Ｏ限制在０．００３０％以下、將Ｎ限制在０．００５０％以下，Ｃａ、Ｏ及Ｓ的含量滿足［Ｃａ］（１－１２４［Ｏ］）／１．２５［Ｓ］＞３．０。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朝日均，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：新日本制鐵株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國別省市：JP