[发明专利]一种优异抗氢致开裂性管线钢板的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管线钢板，具体地说是一种优异抗氢致开裂性管线钢板的生产方法。

背景技术

21世纪是我国天然气大发展的时代。西气东输工程是西部大开的序幕工程。随着西气东输工程的启动，一个天然气管道建设的新高潮已经到来。管道输送是天然气管道的重要发展趋势。随着使用环境愈加恶劣，对于高压、长距离输送：高强度；厚壁、大管径。极寒地化：低温韧性；焊接性能。腐蚀环境：抗氢致裂纹HIC；抗应力腐蚀开裂SCC。相对应地对性能要求更加苛刻：高强度；优良低温冲击韧性；良好焊接性能；抗应力腐蚀裂纹和氢致裂纹的性能。从而对钢水的纯净度要求更高：[S]：20~3ppm；[P]：120~50ppm；[H]：￡ 2ppm；非金属夹杂物控制要求严格。对控制铸坯中心偏析要求更加严格。同时对组织的类型、分布、以及均匀性提出了更高的要求。目前，传统的冶炼、轧制工艺已经不能满足管线钢板对抗氢致裂纹性能的要求。

 

发明内容

为了克服现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种优异抗氢致开裂性管线钢板的生产方法。通过该方法得到铁素体/贝氏体型组织，MA岛组织含量相对较少，有非常优异的抗氢致裂纹性能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种优异抗氢致开裂性管线钢板的生产方法，其特征在于该方法步骤如下：

（1）冶炼：采用铁水预处理高效脱硫、出钢预精炼强脱氧及精炼深硫工艺，并严格RH精炼工艺处理时间，其中，真空压力≤3mbar的处理时间为18-20min；

（2）连铸：采用高过热度进行浇注，同时采用轻压下工艺，提高压下效率，采用保住浇注和密封，避免二次氧化及增N；高过热度使铸坯中心的低倍组织基为柱状晶结构，改善铸坯的中心低倍组织；高过热度浇注采用的过热度为25℃-50℃；轻压下工艺时，总压下量为3.5-8mm。

（3）轧制工艺：将连铸坯加热至1150-1220℃，在炉时间为180～235min，出炉温度为1150-1220℃；粗轧温度为950～1150℃，精轧温度为890～945℃；随后层流冷却，冷却速率10～30℃/s；得到优异抗氢致开裂性的管线钢板。

本发明中，管线钢板的成分按重量百分比为C 0.01～0.06%，Si 0.05～0.35%，Mn 0.95～1.70%， P≤0.014%，S≤0.0040%，Nb 0.025～0.055%，Ti 0.002～0.020%，Ni≤0.30%，Al 0.010～0.050%，余量为Fe和杂质。得到的优异抗氢致开裂性的管线钢板为铁素体/贝氏体型组织，MA岛组织含量少。

当浇铸的过热度较低时，铸坯的中心组织为等轴晶；当过热度较高时，铸坯的中心组织基本为柱状晶；低过热度浇铸时，中心负偏析分布在整个铸坯的等轴晶区中，此时对应的轧板厚度中心组织粗大和明显，使得轧板组织的不均匀性更明显。相比之下，铸坯为中心正偏析时，轧板的组织更加的均匀，同时采用动态轻压下的技术生产铸坯，半宏观偏析的程度大大减轻。

本发明通过，低碳化、高纯净化及钙处理工艺、夹杂物控制、中心偏析控制、成分精准控制、金相组织类型与分布的控制来确保精准控制产品的性能，并保证稳定交货。

本发明具有如下优点：

1、              通过优化生产流程，保证低碳化、高纯净化及钙处理工艺、夹杂物控制。降低了钢[S]和T[O]含量以减少夹杂物数量和大小；钙处理对钢中硫化物夹杂进行改质（夹杂物形态控制），从而防止裂纹产生。

2、              偏析控制、成分精确控制、精确控制金相组织。降低[C]、[Mn]、[P]含量，降低铸坯中心偏析（采用轻压下），控制组织均匀性和分布（精确控制轧后冷却），减少带状组织与控制脆性相MA岛组织的含量，减少中心硬化组织，防止氢致裂纹扩展，来实现产品性能优质稳定。

本发明通过对冶炼工艺、连铸工艺、加热工艺、轧制工艺的优化，按照该方法生产获得的铸坯，中心为柱状晶组织，半宏观偏析程度轻，减少了捕捉氢的陷阱和其它的缺陷聚集的区域，获得较为理想的铸坯组织，轧制之后的钢板金相组织均匀性较好，具有较好的抗氢致裂纹性能。该方法生产的钢板性能稳定，工艺简单易行，利于批量生产。

 

附图说明

图1-1为实施例1不同部位的低倍组织结果形貌图。

图1-2是实施例2不同部位的低倍组织结果形貌图。

图2-1为实施例1的铸坯偏析与组织对应关系图。