[发明专利]石化管线用SA387Gr11Cl1钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管线用钢，尤其是一种石化管线用SA387Gr11Cl1钢板及其生产方法。

背景技术

石化项目中的各类压力容器均在长时间的高温、高压的复杂恶劣工况下服役，作为与之相配套的部分管线用钢同样需要在严苛的条件下使用，势必造成以往使用的普通管线用钢无法满足现有使用要求。Cr-Mo系列容器用钢板作为常用的制造石化项目关键设备的材料，具有优良的高温性能、低温冲击性能以及优异的耐腐蚀性能，适用于石化设备高温、高压的恶劣工况条件。管线用Cr-Mo系列钢板在使用过程中，除要求普通管线钢所具有较高的耐压强度、低温韧性和优良的焊接性能外，还需要满足具有优良的高温抗蠕变性能以及良好的耐腐蚀性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种性能优良的石化管线用SA387Gr11Cl1钢板；本发明还提供了一种石化管线用SA387Gr11Cl1钢板的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明由以下重量百分含量的成分组成：C 0.08～0.11%，Si 0.50～0.65%，Mn 0.40～0.50%，P≤0.010%，S≤0.008%，Cr 1.10～1.30%，Mo 0.45～0.55%，Ni 0.10～0.14%，Cu≤0.20%，Al 0.025～0.045%，Sb≤0.003%，Sn≤0.010%，As≤0.010%，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述钢板厚度为10mm～25mm。

本发明中：C含量为0.08～0.11%；C主要与其他元素形成碳化物，起组织强化和析出强化的作用，对钢具有很大的强化作用，提高强度。Mn的含量在 0.40～0.50%；主要对钢具提高强度改善钢的低温韧性作用。Ni的含量在0.10～0.14%；主要作用是提高钢的强度，而不降低其塑性，改善钢的低温韧性。Cr含量1.10～1.30%；主要作用是提高钢的耐热性，提高钢的耐腐蚀性。Mo 0.45～0.55%；主要作用是强化铁素体，提高钢的强度，同时能够提高回火稳定性。杂质元素P、S、Sb、Sn、As等含量上限做出类严苛的规定，在工艺设备能力下尽可能降低，以达到钢质纯净、力学性能良好的目的。

本发明方法包括冶炼、浇铸、加热、轧制、轧后冷却和热处理工序，所述冶炼工序出钢钢水成分的重量百分含量如上所述；所述热处理工序采用正火＋回火处理。

本发明方法所述加热工序：最高加热温度1260℃～1280℃，均热温度1240℃～1260℃。

本发明方法所述轧制工序：采用两阶段轧制工艺；第一阶段开轧温度为1050℃～1100℃，此阶段单道次压下量为15%～25%，累计压下率为35％～50％；第二阶段轧制温度≤890℃，晾钢厚度为2倍～3倍钢板厚度，累计压下率为30％～55％，单道次压下率≥10%不少于3道次。

本发明方法所述轧后冷却工序：钢板轧后空冷，然后下线堆垛冷却，堆垛缓冷的钢板表面开始温度≥450℃，堆垛总时间≥48h。

本发明方法所述热处理工序：正火温度930±10℃、保温时间PLC+10min～PLC+30min，正火后空冷；回火温度760±10℃、保温时间3.5～4min/mm。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明对ASTM A387中的SA387Gr11Cl1钢板的成分配比进行了优化改进，严格控制P、S等杂质元素含量；在具有良好的拉伸性能的同时还兼有优良的低温冲击韧性，具有优良的高温性能以及优异的耐腐蚀性能；具有较高的耐压强度、低温韧性和优良的焊接性能，具有优良的高温抗蠕变性能以及良好的耐腐蚀性能；适用于石化设备高温、高压的恶劣工况条件。

本发明方法采用正火＋回火工艺，所得钢板满足ASME SA578/SA578M探伤标准中B级的要求，钢板力学性能优秀，质量稳定；强度较高，屈服强度在335MPa以上，抗拉强度在455MPa～565MPa；0℃冲击功大于100焦耳；钢板具有纯净度较高、成分均匀、内部致密的特点，力学性能优于标准要求，完全适用于在恶劣工况下服役的石化管线的制造。

具体实施方式

本石化管线用SA387Gr11Cl1钢板采用下述步骤的生产方法生产而成：

（1）冶炼工序：A、初炼：优先选择优质料在电炉进行冶炼，初炼炉出钢条件：P＜0.010%；

B、精炼：将钢水装入LF炉精炼，调整各元素成分；精炼总时间≥60min，白渣保持时间≥30min，确保造渣良好；