本發明專利技術公開一種ERW-X80熱軋卷板，其特征在于：成分的重量百分比為：C?0.04%-0.07%、Si?0.10%-0.35%、Mn?1.60%-1.80%、Nb?0.04%-0.06%、Cr?0.20%-0.35%、Cu?0.10%-0.20%、Ti?0.005%-0.025%、Als?0.015%-0.045%、P≤0.018%、S≤0.004%，余量為Fe和不可避免雜質，且Ceq?0.37%-0.43%，Pcm≤0.19%。本發明專利技術貴重元素少量添加或不添加，結合中薄板坯短流程連鑄連軋生產工藝軋制成卷板，生產成本低，通過ERW方式制成焊管，可廣泛應用到油氣輸送管道建設上，產品各項指標均滿足API?SPEC?5L規范中要求。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于高強度低合金鋼
，涉及一種油氣輸送用管線鋼及其熱軋卷板的制造方法，尤其是一種高頻直縫電阻焊管用X80 (即ERW-X80)管線鋼及其熱軋卷板的制造方法。
技術介紹
管道運輸是目前長距離輸送石油天然氣等最經濟合理的方式，特別是高強高韌X80管線鋼已成為國際長輸管線工程的主流鋼級。目前國內油氣管道工程中使用的管材可分為無縫鋼管、高頻電阻焊鋼管(ERW或HFW)、埋弧焊鋼管三大類8種，主要使用的有無縫鋼管(SML)、螺旋縫埋弧焊管(SSAW)、直縫埋弧焊管(LSAW)、高頻直縫電阻焊管(ERW)等4種。 高頻直縫電阻焊管是將熱軋卷板經過成型機后，利用高頻電流的集膚效應和鄰近效應，使管緣加熱熔化，在擠壓輥的作用下進行壓力焊接來生產的。高頻電阻焊方法于20世紀50年代開始應用焊管生產，20世紀末國際上ERW鋼管的生產已經比較成熟。ERW鋼管無論在陸地還是海洋的油井管、油氣輸送管方面都得到了較為普遍的使用。除常規的油氣輸送外，新開發的ERW鋼管已經使用在極地寒冷地區和酸性介質條件下，俄羅斯甚至將于西伯利亞的極低氣溫下輸送天然氣。本專利技術的ERW-X80管線鋼熱軋卷板研制的技術關鍵是保證產品的高強度和高低溫斷裂韌性，以及低成本生產。X80管線鋼一般均采用針狀鐵素體組織設計，以保證優異的綜合性能。在本專利技術之前，已有很多X80管線鋼的文獻和專利技術專利，但ERW-X80管線鋼報導很少，以下簡單介紹與本專利技術較為接近的文獻和專利I)日本專利，JP 10102184，制造高強度電阻焊鋼管用熱軋鋼板。用于直縫電阻焊，成分(wt%) C O. 04%-0. 08%、Si O. 10%-0. 30%、Mn I. 20%-1. 70%、Ti 0. 020%_0· 070%、Nb 0. 030%-0. 080%、Mo 0. 10%-0. 50%,可添加 Cu O. 20%_0· 50%、Ni O. 10%-0. 40%、VO.010%-0. 030%。該專利成分中含Mo無Cr。2) Navid Pourkia, PiroozMarash. The Effect of Weld Metal ManganeseContent on the Microstructure, JFE Technical Report, 2008, No. 8。該論文涉及制造X80高頻電阻焊管，成分中含Mo，連鑄坯厚度215mm。3)中國專利，CN 101270441A，一種經濟型X80管線鋼及其生產方法。該專利中碳當量(Ceg)均在0. 32%以下，但其并沒有采取特殊的工藝處理方式，生產實踐中以如此低的碳當量來獲得可用X80的強度顯然是不合理的，另外該專利合金設計與本專利顯然不同，在實施例中沒有一例鋼合金設計為含Cr、Cu且無Mo、Ni。4)中國專利，CN 1715434A，高強度高韌性X80管線鋼及其熱軋卷板制造方法。連鑄坯厚250mm，成分含Mo 0. 20%-0. 40%，用于螺旋焊管。5)張小立，X80高鋼級管線鋼組織及力學性能，中原工學院學報，2010，24 (4)。該論文中的 X80 管線鋼合金設計(wt%):Mn I. 87%,Mo 0. 27%,Ni 0. 23%,Cu 0. 13%,Nb 0. 06%,貴重元素多、合金含量大。
技術實現思路
為了克服上述現有技術的缺點，提供一種采用中薄板坯連鑄連軋生產工藝、經濟地生產ERW-X80管線鋼及其熱軋卷板的制造方法，解決現有技術中合金設計添加大量貴重合金元素，碳當量設計不合理，制造過程中采用厚規格連鑄板坯及連鑄坯再加熱前板坯需下線精整，熱能損失較大、生產周期較長、生產成本高等諸多問題。為達到以上目的，本專利技術采用的技術方案為本專利技術的技術方案之一是，提出一種具有針狀鐵素體組織的ERW-X80管線鋼，其組成成分的重量百分比(％ )為C O. 04%-0. 07%、Si O. 10%-0. 35%、Mn I. 60%-1. 80%、NbO.04%-0. 06%、Cr O. 20%_0· 35%、Cu O. 10%-0. 20%、Ti O. 005%-0. 025%、Als O. 015%_0· 045%、P 彡 O. 018%、S 彡 O. 004%,余量為 Fe 和不可避免雜質，且 Ceq O. 37%_0· 43%, Pcm ( O. 19% 。ERW-X80管線鋼的成分采用C-Mn-Nb-Cr系設計，同時少量加入Cu、Ti等元素、結合熱機械控制軋制生產工藝獲得細小的針狀鐵素體組織，以保證產品具優異的綜合性能，其主要元素的選擇理由如下C :碳是鋼中最經濟、最基本、最有效的強化元素，通過固溶強化和析出強化對提高鋼的強度有明顯作用，但過高的碳含量對產品的沖擊韌性和焊接性能有負面影響，低碳可保證管線鋼具有良好的低溫韌性、可焊性和抗腐蝕性能。本專利技術的碳含量為O. 04%-0. 07%。Si :脫氧元素，固溶于鐵素體以提高鋼的強度，但同時要損失塑性和韌性，本專利技術的 Si 含量為 O. 10%-0. 35%。Mn :錳具有固溶強化作用，還可降低Y - α相變溫度，進而細化鐵素體晶粒，同時補償因C含量降低而引起強度損失的最主要且最經濟的強化元素。高錳促進針狀鐵素體形核，高Mn/C可提高鋼材屈服強度和沖擊韌性，降低韌脆轉變溫度，細化碳氮化物析出尺寸，促進沉淀強化效果，但錳含量過高偏析嚴重。本專利技術的錳含量為1.60%-1.80%。Nb :是現代微合金化管線鋼中進行控制軋制的最主要元素，NbC應變誘導析出阻礙形變奧氏體的回復、再結晶，降低相變溫度，促進針狀鐵素體組織和M-A島的形成。Nb可通過細晶強化、析出強化、沉淀強化、相變強化等多中強化機制提高鋼的性能，但Nb為貴重元素且加入到一定量后強化效果不再明顯，故本專利技術的鈮含量為O. 04%-0. 06%。Cr :鉻可有效提高淬透性，抑制多邊形鐵素體和珠光體的產生，促進在中溫和低溫區內形成晶內有大量位錯分布的鐵素體或貝氏體，與Mo的作用類似，但價格上要遠遠低于Mo，本專利技術的鉻含量為O. 20%-0. 35%。Cu:銅可通過固溶強化作用提高鋼的強度，還可以改善鋼的耐蝕性，但Cu在鋼中易引起熱脆，加入量不易過多，本專利技術的銅含量為O. 10% O. 20%。Ti :鈦是強的固氮元素，Ti/N的化學計量比為3. 42。加入O. 015%左右Ti時，可在板坯連鑄時形成高溫穩定細小的TiN析出相，這種析出相可有效阻止連鑄坯在加熱過程中奧氏體晶粒的長大，同時對改善鋼焊接時熱影響區的斷裂韌性有明顯作用。本專利技術的Ti含量控制在 O. 005%-0. 025%。Als:脫氧元素，添加適量的鋁有利于細化晶粒，提高鋼的強韌性能，本專利技術的Als含量控制在O. 015%-0. 045%。P、S :是鋼中不可避免的雜質元素，希望越低越好，但要求過低會增加生產成本，本專利技術的 P 彡 O. 018%、S 彡 O. 004%OCeq:碳當量過低產品無法達到強度指標，過高則不利于產品的韌性，本專利技術的Ceq 控制在 O. 37%-0. 43%。Pcm:控制冷裂紋敏感系數有利于保障產品的焊接性能，本專利技術的Pcm控制在O.19%以下。本專利技術的技術方案之二是，提出一種采用中薄板坯連鑄連軋生產工藝經濟地本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種ERW？X80熱軋卷板，其特征在于：成分的重量百分比為：C？0.04%？0.07%、Si？0.10%？0.35%、Mn？1.60%？1.80%、Nb？0.04%？0.06%、Cr？0.20%？0.35%、Cu？0.10%？0.20%、Ti？0.005%？0.025%、Als？0.015%？0.045%、P≤0.018%、S≤0.004%，余量為Fe和不可避免雜質，且Ceq？0.37%？0.43%，Pcm≤0.19%。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：孔祥磊，黃國建，黃明浩，徐烽，張英慧，
申請(專利權)人：鞍鋼股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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