[发明专利]一种低温管线用超宽高韧性热轧厚板及其生产方法

说明书

本发明公开一种低温管线用超宽高韧性热轧厚板及其生产方法。钢中含有，C：0.030％～0.055％、Si：0.16％～0.30％、Mn：1.45％～1.70％、Nb：0.04％～0.07％、Ti：0.012％～0.025％、Cr：0.20％～0.40％、Mo≤0.14％、Ni≤0.20％、Cu≤0.15％、Al≤0.030％、P≤0.010％、S≤0.0015％、O：0.0005％～0.0020％、N：0.001％～0.004％、Ca：0.0010％～0.0045％、Ca/S≥1.8，(Mo+Ni+Cr+Cu)：0.30％～0.60％，其余为Fe和不可避免的杂质。粗轧开轧温度1080～1130℃，终轧温度980～1030℃，精轧开轧温度为820～860℃，精轧终轧温度为740～760℃，冷却速度8～15℃/s，热矫速度0.7～1.2m/s。成品钢板厚度≥21mm、宽度>4300mm，具有优良的低温韧性。

技术领域

本发明属于低碳低合金钢技术领域，尤其涉及一种低温环境油气输送管线用厚度≥21mm、宽度>4300mm的L485级超宽、高韧性、低屈强比、高塑性热轧厚板及其生产方法。

背景技术

当今世界对石油、天然气等能源的需求和消耗不断增大，要求油气输送管道在保证安全性的前提下不断向高效性和经济性方向发展。增大管道口径和输送压力是提高输送效率的重要措施，其中，增大管道口径的效果更为显著，同时，为保证安全性，油气管道的壁厚、钢级也在增加，作为制作油气管道的原料，相应的管线用热轧厚板必须满足厚壁、大板宽、高钢级的要求。

另一方面，新建油气项目不断向边远、高寒、海洋等气候和环境恶劣的地区发展。由于该类地区油气管道的服役条件苛刻，对相应的管线用热轧厚板提出了更为严格的技术要求；产品不仅要达到相应的强度，而且，必须具备良好的低温韧性、延展性和抗应变性等综合性能。然而，对于厚壁、大板宽管线用热轧厚板而言，随着宽度的增加，在相同的实施条件和设备能力下，钢板轧制变形能力受到严重制约，晶粒细化和控制难度倍增；而且，钢板宽度的增加，使钢板板形控制难度激增；同时，大壁厚的特征使加速冷却效果、厚度中心附近组织细化和均匀化控制更为困难；从而，最终显著增大性能控制难度。

目前，国内外对油气输送用宽厚管线钢板有一些研究，经检索发现了部分有关的专利和文献。

专利CN103882334A公开了一种输气直缝焊管用X70平板及其生产方法。提供了一种X70级别大口径直缝焊管用平板，所述钢板屈强比较高，仅保证-20℃冲击韧性和-15℃落锤性能，不满足低温环境用管线钢对低温韧性、抗应变能力的要求。

专利CN10380586A公开了一种经济型X70石油天然气管线钢及其生产方法。采用C：0.10％～0.14％、Mn：1.25％～1.50％的高碳低锰设计，低温韧性不足，同时，屈强比也较高。

专利CN105886912A公开了一种低压缩比厚规格X70级输气管线钢及生产方法。提供了一种X70级管线钢，成分中加入V等元素强化，合金含量高，性能上，低温韧性不足，屈强比较高。

专利US2017283901A1公开了一种550MPa级的耐高温管线钢及其制造方法，提供了一种550MPa级耐高温管线钢，成分中加入较多Mo、V、Cu、Ni等元素，工艺性能方面重点考虑保证高温拉伸性能，低温韧性、塑性、抗应变能力相对不足。

专利RU2583973C1公开了一种厚壁管线钢的制造方法，提供了一种K60级管线钢，钢板厚度小(14～20mm)，C含量相对较高(0.06％～0.08％)，采用较高的加热、轧制温度，不利于低温韧性控制。

汤海芳，王豹，王立坚等人在《轧钢》2016年第33卷6期发表的论文《X70管线钢屈服强度不合原因分析》中主要介绍了造成X70管线钢屈服强度变化的原因及改进措施，产品变形温度高，屈强比较高，不适用于低温高韧性管线钢。

综上所述，现有技术对低温管线用超宽高韧性热轧厚板的研究尚有不足。