[发明专利]一种微合金化油气输送无缝管线用钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，属于管线钢类。涉及一种微合金化油气输送无缝管线用钢及其制造方法，尤其涉及一种用于制造陆地及海底油气输送管线、高压油气集输管线和高压注水管、城市管网建设的微合金化管线钢及其制造方法。

背景技术

近年来随着在地质状况不稳定地区、深海油气的开采、输送以及陆上长距离高压油气输送，高压力、高抗变形管线管用钢的开发已经成为各生产厂家研制的热点。目前，油气输送管线向着高性能、长寿命方向发展。

海底输油管道用无缝钢管要求保证强度的同时，塑韧性好、低温性能良好、抗硫化氢腐蚀。硫化氢腐蚀主要表现为氢鼓疱HB和氢致开裂HIC两大类，它主要是由于使用环境中的氢进入管线材料后引起的。对氢鼓疱敏感性和氢致开裂HIC最为有害的组织为非铁素体+珠光体类组织和带状组织、焊缝连接处。众多在建和拟建的复杂地质条件或海底管线大多采用抗变形性能、低温性能、抗HIC性能良好的无缝钢管作为管材。

目前，制造管线钢的钢材主要为焊管用管线钢板。与一般用途的管线钢相比，无缝管线用管线钢有以下特点：无缝管线用管线钢一般为铁素体+珠光体组织，带状组织较轻微，可采用接箍连接、承插连接等，避免了焊接热影响区组织、性能波动，且抗冷热裂纹性能、抗HIC性能优良。

CN1875121公开了一种耐腐蚀性优良的管线管用高强度不锈钢管，制品是其组成以质量％计含有：C：0.001～0.015％、Si：0.01～0.5％、Mn：0.1～1.8％、P：0.03％以下、S：0.005％以下、Cr：15.5～18％、Ni：0.5％以上、不足5.5％、Mo：0.5～3.5％、V：0.02～0.2％、N：0.001～0.015％、O：0.006％以下，且满足Cr+0.65Ni+0.6Mo+0.55Cu-20C≥18.5，Cr+Mo+0.3Si-43.5C-0.4Mn-Ni-0.3Cu-9N≥11.5，C+N≤0.025的钢管。优选进行淬火-回火处理。而且也可以含有Al：0.002～0.05％以下。另外，可以含有选自Nb、Ti、Zr、B、W中的一种或两种以上，及/或Cu及Ca。组织优选含有马氏体、铁素体、残余γ。

CN1894434公开了一种用于超高强度管线管的钢板和具有优异的低温韧度的超高强度管线管及其制造方法，所述钢板包含0.03至0.07质量％的C、不超过0.6质量％的Si、1.5至2.5质量％的Mn、不超过0.015质量％的P、不超过0.003质量％的S、0.1至1.5质量％的Ni、0.15至0.60质量％的Mo、0.01至0.10质量％的Nb、0.005至0.030质量％的Ti、不超过0.06质量％的Al、一种或多种规定量的B、N、V、Cu、Cr、Ca、REM(稀土金属)和Mg，剩余部分由铁和不可避免的杂质组成，并且在2.5≤P≤4.0下(Hv-ave)/(Hv-M)的比值介于0.8至0.9之间，其中Hv-ave是基体金属厚度方向上的平均维式硬度并且Hv-M是取决于C含量的马氏体硬度(Hv-M＝270+1300C)，并且拉伸强度TS-C介于900MPa和1100MPa之间；P＝2.7C+0.4Si+Mn+0.8Cr+0.45(Ni+Cu)+(1+β)Mo-1+β(当B≥3ppm时β＝1，并且当B＜3ppm时β＝0)。但是，CN1875121、CN1894434发明专利钢种均含Ni、Mo等贵重金属，制造成本很高。

CN1914341公开了抗HIC性优良的管线钢及用该钢材制造出的管线管，其成分按照质量百分比含有0.03～0.15％的C、0.05～1.0％的Si、0.5～1.8％的Mn、小于等于0.015％的P、小于等于0.004％的S、小于等于0.01％的O(氧)、小于等于0.007％的N、0.01～0.1％的Sol.Al、小于等于0.024％的Ti、0.0003～0.02％的Ca，其余由Fe和杂质构成，在钢中作为夹杂物存在的TiN的大小小于等于30μm。CN1914341发明专利含有0.05～1.0％的Si，Si含量偏高，降低钢的韧性，不利于HIC性能的进一步提高；Ti在钢中作为夹杂物存在，其TiN的大小小于等于30μm。

发明内容

本发明主要根据用户加工使用要求，采用电炉工艺生产海底油气输送无缝管线用钢，且满足抗变形性能、低温性能、抗HIC性能的问题，提供了一种具有适应性强、综合性能优异的微合金化油气输送无缝管线用钢及其制造方法。

本发明提供一种微合金化无缝管线钢，其特征在于，其组成按重量百分数为：