[发明专利]一种高强度高低温韧性输气管道压缩机配套稀土法兰用钢及其生产工艺

说明书

本发明公开了一种高强度高低温韧性输气管道压缩机配套稀土法兰用钢，其化学成分为C：0.11‑0.14％、Si：0.15‑0.30％、Mn：1.30‑1.45％、P≤0.010％、S≤0.003％、Nb：0.030‑0.050％、V：0.050‑0.070％、Cr：0.15‑0.25％、Ti：0.010‑0.020％、Alt：0.020‑0.050％、Ca：0.0010‑0.0030％、Ce≤0.0012％、H≤2ppm、O≤30ppm、N≤50ppm。本发明的铸坯经锻造热处理后得到细化均匀的组织，大大提高钢的低温韧性，改善钢的综合性能，从而得到一种高强度高低温冲击韧性、综合性能优良的稀土法兰。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，尤其涉及一种高强度高低温韧性输气管道压缩机配套稀土法兰用钢及其生产工艺。

背景技术

法兰是一种连接件，是轴与轴之间相互连接的零件，用于管端之间的连接，通常是盘状，主要用来连接管路。由于法兰具有良好的综合性能，法兰作为大型成套装置中重要组成部分，被广泛用于电站、化工、石油、长输管线、造船、核工业、各种低温工程等。

管线压缩机作为天然气管道输送的动力来源及核心设备，主要功能是为管道内的天然气增压，以保证燃气轮机能够在最恶劣的天气条件下提供足够的功率，常被比喻为天然气管道输送的心脏。为了提高输气效率，天然气长输管道沿线需要建设一系列的压缩机站，以提高管线气体压力，国内目前规模最大的西气东输管道系统拥有众多的压缩机站。由于下游分输用户的持续增加，供气需求量的逐年增大，提高输量和管道平稳高效供气可靠性势在必行。为了提高输气效率，天然气管道和压缩机站的建设和改造也在大量进行，大部分压缩机站建设在自然条件艰苦的无人区和交通不便的地区，要经受高寒、高湿度、风沙等恶劣的运行环境，最低温度为-60℃，若管线连接件不符合要求会引起燃料气泄露，对管道连接法兰提出很高要求。压缩机配套法兰属高压力结构件，要求其具有高强度、高低温韧性，满足不同于常规法兰的性能要求，对原料有很高的要求。

稀土元素因其独特的外层电子结构而具有极强的化学活性、价态可变和大原子尺寸等特性，成为钢的深度净化剂、夹杂物的变质剂和高附加值钢铁材料重要的微合金元素。稀土的加入可深度降低钢中氧和硫的含量，降低磷、硫、氢等低熔点元素的有害作用，改变夹杂物的性质、形态和分布，改善铸坯质量，有效改善钢的低温韧性，提高钢的综合性能。

专利公开号CN 104630638 A公布了一种法兰用钢，其化学成分为C：0.15-0.16％，Si：0.30-0.40％，Mn：1.20-1.40％，Cr：0.20-0.60％，P：≤0.020％，S：≤0.0030％，V：0.02-0.03％，Nb：0.02-0.04％，Al：0.040-0.050％，N：≤0.012％，O≤0.002％。该发明风电法兰具有高强度、高韧性和良好的焊接性能。但该发明只提供了化学成分，并未提供生产方法和具体性能数据，无法证明具有高强度、高韧性和良好的焊接性能，不具备说服力，且与本发明中的输气管道压缩机配套稀土法兰用钢不同。

专利公开号CN 104630409 A公布了一种法兰用钢的生产方法，经过铁水预处理、转炉冶炼、吹氢处理、精炼、真空脱气处理、连铸、堆冷工序生产制得，方法简单，成材率较高，且具有低成本、低能耗、快节奏的特点。但该发明中并未提供具体的化学成分和力学性能，无法证明成分的合适性和高强度、高韧性，且该发明中风电法兰用钢与本发明中的输气管道压缩机配套稀土法兰用钢不同。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种高强度高低温韧性输气管道压缩机配套稀土法兰用钢及其生产工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：