一種抗HIC管線鋼板及其生產(chǎn)方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及一種抗HIC管線鋼板及其生產(chǎn)方法，屬于低碳微合金鋼技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是：鑄坯組分重量百分比為C：0.11%-0.13%，Si：0.20%-0.35%，Mn：1.50%-1.60%，P≤0.008%，S≤0.002%，Nb：0.020%-0.033%，Al：0.020%-0.055%，Ti：0.010%-0.020%，V：0.025%-0.040%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。生產(chǎn)方法包括以下步驟：冶煉→LF/VD精煉→連鑄→加熱→軋制→軋后水冷→正火→成品。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的抗HIC管線鋼板的厚度為42mm，具有低的碳當(dāng)量和低的焊接裂紋敏感系數(shù)，低溫沖擊韌性高、強(qiáng)度高、屈強(qiáng)比適中及延伸率好的特點(diǎn)，可廣泛用于酸性環(huán)境管道建設(shè)，應(yīng)用前景廣闊。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種抗HIC管線鋼板及其生產(chǎn)方法，屬于低碳微合金鋼

技術(shù)介紹
服役于深海之中和惡劣的海洋環(huán)境的管線鋼，管道承受深海高壓及嚴(yán)重的海洋腐蝕及輸送油氣中較高的H2S等的氣體腐蝕，要求酸性服役環(huán)境下的管線鋼具有良好的抗HIC性能及良好的強(qiáng)韌性。近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展帶來(lái)了對(duì)以石油和天然氣為主要能源需求的高速增長(zhǎng)，巨大的石油和天然氣能源缺口只能通過(guò)從境外輸入或在境內(nèi)尋找新的資源和提高石油開(kāi)采技術(shù)，因此需要大量的高附加值、高級(jí)別石油天然氣輸送用管道。這極大地促進(jìn)了邊際及海上油氣資源的開(kāi)發(fā)與管線的建設(shè)，因此酸性環(huán)境用管線鋼的重要性日益凸現(xiàn)。因此，如何生產(chǎn)一種抗HIC (抗氫腐蝕)管線鋼板是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)目的是提供一種抗HIC管線鋼板及其生產(chǎn)方法，提高該鋼板的抗HIC性能、低溫沖擊韌性、強(qiáng)度性能，解決
技術(shù)介紹
中存在的上述問(wèn)題。本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案是: 一種抗HIC管線鋼板，該鋼板由以下重量百分比的組分組成:C:0.ll%-0.13%，Si:0.20%-0.35%, Mn:1.50%-1.60%, P 彡 0.008%, S 彡 0.002%, Nb:0.020%-0.033%, Al:0.020%-0.055%, T1:0.010%_0.020%, V:0.025%_0.040%，余量為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。`所述的鋼板的厚度為42mm。一種抗HIC管線鋼板的生產(chǎn)方法，包含冶煉、連鑄、加熱和軋制工序，各工序的具體步驟為: (1)冶煉:將含有以下重量百分比C:0.11%-0.13%, Si:0.20%-0.35%, Mn:1.50%-1.60%, P 彡 0.008%, S 彡 0.002%, Nb:0.020%-0.033%, Al:0.020%-0.055%, Ti:0.010%-0.020%, V:0.025%-0.040%組分的鋼水先經(jīng)電爐冶煉，然后送入LF精煉爐精煉，當(dāng)鋼水溫度達(dá)到或超過(guò)1560±10°C時(shí)轉(zhuǎn)入VD爐真空脫氣處理； (2)連鑄:采用250mm厚度連鑄坯生產(chǎn)，采用電磁攪拌，連鑄坯拉速采用0.9m/min ； (3)加熱:鋼坯加熱溫度最高1240°C，最高均熱溫度1210°C，保溫時(shí)間為250min； (4)軋制:采用再結(jié)晶區(qū)+未再結(jié)晶區(qū)兩階段軋制工藝進(jìn)行軋制，第一階段軋制溫度為1050°C -1100°C，此階段單道次壓下量為10%-20%，累計(jì)壓下率為30%_50% ;第二階段軋制溫度為850°C _880°C，累計(jì)壓下率為30-50% ;軋后入水溫度為750°C _780°C，返紅溫度為5000C _550°C，得到鋼板粗品。所述冶煉工序，精煉時(shí)喂入Al線，真空脫氣處理前加入CaSi塊，真空脫氣處理的真空度< 66.6Pa，真空保持時(shí)間彡20min。所述連鑄工序，連鑄溫度為1535°C -1545°C。所述加熱工序，加熱溫度為1220°C _1240°C，均熱溫度為1180°C _1210°C。所述軋制工序，第一階段軋制的開(kāi)軋溫度為1050°C -1lOO0C,終軋溫度為9200C -9700C ;第二階段軋制的開(kāi)軋溫度為850°C _880°C，終軋溫度為820°C _850°C。本專(zhuān)利技術(shù)鋼板采用的化學(xué)成分設(shè)計(jì)，碳、錳固溶強(qiáng)化；加入少量的Nb、V細(xì)化晶粒，其碳氮化物起到彌散強(qiáng)化作用；通過(guò)后續(xù)合理的熱處理工藝，鋼板具有良好的力學(xué)性能。其中，各組分及含量在本專(zhuān)利技術(shù)中的作用是: C:0.11%-0.13%，碳對(duì)鋼的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、焊接性能產(chǎn)生顯著影響；碳通過(guò)間隙固溶能顯著提高鋼板強(qiáng)度，但碳含量過(guò)高，又會(huì)影響鋼的焊接性能及韌性。S1:0.20%-0.35%，在煉鋼過(guò)程中作為還原劑和脫氧劑，同時(shí)Si也能起到固溶強(qiáng)化作用，但硅含量過(guò)高時(shí)，會(huì)造成鋼的韌性下降，降低鋼的焊接性能。Mn:1.50%-1.60%，適量廉價(jià)合金Mn能增加鋼的韌性、強(qiáng)度和硬度，提高鋼的淬透性和保證抗SSCC性能 P彡0.008%, S ^ 0.002%:在一般情況下，磷和硫都是鋼中有害元素，增加鋼的脆性。通過(guò)控較低的P、S含量顯著提高鋼板抗HIC性能。Al:0.020%-0.055%，鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁，可細(xì)化晶粒，提高沖擊韌性；鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能，過(guò)高則影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。Nb:0.020%-0.033%，鈮的加入是為了促進(jìn)鋼軋制顯微組織的晶粒細(xì)化，可同時(shí)提高強(qiáng)度和韌性，鈮可在控軋過(guò)程中通過(guò)抑制奧氏體再結(jié)晶，有效的細(xì)化顯微組織，并通過(guò)析出來(lái)強(qiáng)化基體；鈮可降低鋼的過(guò)熱敏感性及回火脆性。焊接過(guò)程中，鈮原子的偏聚及析出可以阻礙加熱時(shí)奧氏體晶粒的粗化，并保證焊接后得到比較細(xì)小的熱影響區(qū)組織，改善焊接性能。T1:0.010%-0.020%，鈦是良好的脫氧劑。鋼種加Ti可與C、N元素形成Ti的碳化物、氮化物或碳氮化物，這些化合物具有好的晶粒細(xì)化效果。本專(zhuān)利技術(shù)的鋼板采用價(jià)格低廉的碳、錳固溶強(qiáng)化，通過(guò)調(diào)整優(yōu)化鋼板中其它合金元素配比，能在低貴重合金使用量條件下確保鋼板力學(xué)性能良好，使鋼板具有良好的組織和綜合性能，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；本專(zhuān)利技術(shù)鋼板的生產(chǎn)方法采用兩階段軋制工藝，解決了軋機(jī)軋制壓力不足而造成的晶粒粗大不均的問(wèn)題，使鋼板具有優(yōu)良的綜合性能；低溫韌性有相當(dāng)大的富裕量，可廣泛用于酸性環(huán)境服役的管道建設(shè)，應(yīng)用前景廣闊。本專(zhuān)利技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):①本專(zhuān)利技術(shù)的鋼質(zhì)更純凈，P彡0.008%, S彡0.002% ;②本專(zhuān)利技術(shù)的鋼貴重合金含量較低，價(jià)格低廉；③良好的力學(xué)性能:屈服強(qiáng)度介于410Mpa-510MPa之間，抗拉強(qiáng)度介于460Mpa-580MPa之間，-20°C沖擊功> 200J，屈強(qiáng)比< 0.90 ;④本專(zhuān)利技術(shù)的鋼板組織為鐵素體、珠光體和貝氏體的復(fù)合組織。具體實(shí)施例方式以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例一 本實(shí)施例的抗HIC管線鋼板 ，厚度為42mm，是由以下重量百分比的組分組成:C:0.11%，Si:0.28%, Mn:1.60%, P 彡 0.007%, S 彡 0.002%, Nb:0.023%, Al:0.035%, T1:0.017%, V:0.027%余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例的大壁厚海底管線鋼板的生產(chǎn)方法的步驟如下: (1)冶煉:將含有以下重量百分比:C:0.11%，Si:0.28%，Mn:1.60%, P彡0.007%,S 彡 0.002%, Nb:0.023%, Al:0.035%, T1:0.017%, V:0.027% 組分的鋼水先經(jīng)電爐冶煉，然后送入LF精煉爐精煉，當(dāng)鋼水溫度達(dá)到或超過(guò)1566°C時(shí)，轉(zhuǎn)入VD爐真空脫氣處理，真空度為66Pa，真空保持時(shí)間為25min，真空處理前加入CaSi塊排出鋼水中的非金屬夾雜物、有害元素，保證鋼水的純凈； (2)連鑄:采用250mm厚度連鑄坯生產(chǎn)，連鑄溫度為1540°C，采用電磁攪拌，連鑄坯采用0.91m/min 的拉速； (3)加熱:鋼坯加熱溫度為1235°C，均熱溫度為1210°C，保溫時(shí)間為252min； (4)軋制:采用再結(jié)晶區(qū)+未再結(jié)晶區(qū)兩階段軋制工藝進(jìn)行軋制，第一階段軋制的開(kāi)軋溫度為1000°C，此階段單本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種抗HIC管線鋼板，其特征在于該鋼板由以下重量百分比的組分組成：C：0.11%?0.13%，Si：0.20%?0.35%，Mn：1.50%?1.60%，P≤0.008%，S≤0.002%，Nb：0.020%?0.033%，Al：0.020%?0.055%，Ti：0.010%?0.020%，V：0.025%?0.040%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種抗Hic管線鋼板，其特征在于該鋼板由以下重量百分比的組分組成:C:0.11%-0.13%, Si:0.20%-0.35%, Mn:1.50%-1.60%, P ≤ 0.008%, S ≤ 0.002%, Nb:0.020%-0.033%, Al:0.020%_0.055%, Ti:0.010%_0.020%, V:0.025%_0.040%，余量為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗HIC管線鋼板，其特征在于所述的鋼板的厚度為42mm。3.一種抗HIC管線鋼板的生產(chǎn)方法，其特征在于包含冶煉、連鑄、加熱和軋制工序，各工序的具體步驟為: 冶煉:將含有以下重量百分比 C:0.11%-0.13%, S1:0.20%-0.35%, Mn:1.50%-1.60%,P ≤0.008%, S ≤ 0.002%, Nb:0.020%_0.033%, Al:0.020%_0.055%, Ti:0.010%_0.020%, V:0.025%-0.040%組分的鋼水先經(jīng)電爐冶煉，然后送入LF精煉爐精煉，當(dāng)鋼水溫度達(dá)到或超過(guò)1560±10°C時(shí)轉(zhuǎn)入VD爐真空脫氣處理； 連鑄:采用250mm厚度連鑄坯生產(chǎn)，采用電磁攪拌，連鑄坯拉速采用0.9m/min ； 加熱:鋼坯加熱溫度最高1240°C，最高均...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：謝良法，劉生，趙文忠，韋明，張志軍，宋慶吉，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：舞陽(yáng)鋼鐵有限責(zé)任公司，河北鋼鐵集團(tuán)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：