[发明专利]一种屈服强度在555MPa及以上的双相不锈钢管线管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不锈钢管及其制造方法，尤其涉及一种双相不锈钢管及其制造方法。

背景技术

随着我国石油天然气开发的不断发展，含有较多CO₂、少量H₂S和Cl^-等强腐蚀性油气资源的开采数量不断增多。另外，由于许多油气资源都处于较为寒冷的地区，在冬季节作业时，气温可以达到零下20度甚至更低。针对这样的恶劣环境，输送油气资源从井口到集中处理站的集输管线一般都需要采用高合金的产品才能够满足抗腐蚀的要求，诸如超级马氏体不锈钢或双相不锈钢等。但是对于一些油气资源丰度不高的区域，选择超级马氏体不锈钢或双相不锈钢等合金含量在20％以上的产品会给低储量油田带来巨大的成本压力。因此，随着海洋油气资源的开发投入的不断深入，企业期望获得经济型的耐Cl^-、CO₂及微量H₂S的输送管线管。

公开号为CN1429279A，公开日为2003年7月9日，名称为“马氏体不锈钢以及由其制备的无缝钢管”的中国专利文献公开了一种不锈钢。该不锈钢含有下述组分(重量百分含量)：Mn：0.1-0.3％，P：≤0.02％，Si：≤0.002％，Cr：10-13％，C：≤0.02％，Si：0.1-0.3％，Ni：5-8％，Mo：1.5-3％，N：≤0.02％。该不锈钢可以用于制造直径高达28″的无缝钢管。该专利文献所公开的马氏体不锈钢中的Ni、Mo的含量较高。

公开号为CN1875121A，公开日为2006年12月6日，名称为“耐腐蚀性优良的管线管用高强度不锈钢管及其制造方法”的中国专利文献提供了一种耐腐蚀性优良的管线管用高强度不锈钢管。该高强度不锈钢管是其组成的质量百分含量来计算的，其包括：C：0.001～0.015％，Si：0.01～0.5％，Mn：0.1～1.8％，P≤0.03％，S≤0.005％，Cr：15.5～18％，Ni≥0.5～5.5％，Mo：0.5～3.5％，V：0.02～0.2％，N：0.001～0.015％，O≤0.006％，且满足Cr+0.65Ni+0.6Mo+0.55Cu-20C≥18.5Cr+Mo+0.3Si-43.5C-0.4Mn-Ni-0.3Cu-9N≥11.5，C+N≤0.025。该中国专利文献所记载的不锈钢管通过低碳、添加大量合金元素的方法来提高耐腐蚀性能，为此，其具有较高含量的Ni、Mo等合金元素。

公开号为CN103703158A，公开日为2014年4月2日，名称为“奥氏体不锈钢”的中国专利文献公开了一种奥氏体不锈钢。该奥氏体不锈钢包括16.00-30.00wt％的铬；8.00-27.00wt％的镍；不超过7.00wt％的钼；0.40-0.70wt％的氮，1.00-4.00wt％的锰；以及少于0.10wt％的碳，其中，锰/氮的比率控制为≤10.0。此外，该专利文献还公开了基于规定最小PREN(耐点蚀当量数)值的奥氏体不锈钢。上述专利文献中的奥氏体不锈钢的Ni、Mo等合金元素含量很高，故该奥氏体不锈钢的成本非常高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种屈服强度在555MPa及以上的双相不锈钢管线管，此外该双相不锈钢管线管同时还具有良好的抗SSC(低温硫化物应力腐蚀开裂)性能和抗SCC(高温应力腐蚀开裂)性能，优良的耐腐蚀性能以及优异的低温冲击韧性。该双相不锈钢管线管的屈服强度达到555Mpa以上，并且在-20℃的温度下其低温冲击韧性达到100J以上。此外，本发明所述的双相不锈钢管线管的合金添加量少，生产成本低。

为了实现上述目的，本发明提供了一种屈服强度在555MPa及以上的双相不锈钢管线管，其微观组织为马氏体和铁素体，并且其化学元素质量百分配比为：C：0.03～0.07％，Si：0.1～0.4％，Mn：0.1～0.5％，Cr：13.5～15.0％，Ni：0.6～1.5％，Mo：0.2～1.0％，N：0.002～0.08％，O：0.004％以下，并且各元素的质量百分含量满足Cr+1.5Mo+2Ni+16N≥16.5，Ni-3(C+N)≥0.5，Nb+V+Ti≤0.1，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

本发明所述的双相不锈钢管线管中不可避免的杂质元素主要为P、S和O元素，其中最好控制P≤0.03wt.％，S≤0.01wt.％，O≤0.004wt％。

本发明所述的屈服强度在555MPa及以上的双相不锈钢管线管中的微观组织是以马氏体组织为基体，铁素体为第二相的。