[发明专利]耐腐蚀性良好的高应变V强化管线宽厚板及其生产方法

说明书

本发明提供了一种耐腐蚀性良好的高应变V强化管线宽厚板及其生产方法，该宽厚板的成分按重量百分比计如下：C：0.020%～0.039%、Si：0.21%～0.40%、Mn：1.30%～1.49%、Nb：0.020%～0.040%、V：0.041%～0.085%、N:0.005%～0.008%、Ti：0.008%～0.020%、Ni：0.12%～0.25%、Cu：0.10%～0.25%、Cr：0.10%～0.25%、Al：0.010%～0.025%、P≤0.010%、S≤0.0015%、H≤0.00015%、O≤0.0020%，余量为铁和不可避免的杂质。生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制和冷却；本发明宽厚板横向屈服屈强比＜0.73，‑60℃横向冲击功均值≥300J，‑20℃横向DWTT剪切面积≥90%；纵向均匀延伸率U_EL≥12%，纵向屈强比＜0.72，纵向应变硬化指数≥0.11。

技术领域

本发明属于金属材料领域，尤其涉及耐腐蚀性良好的高应变V强化管线宽厚板及其生产方法。

背景技术

随着陆地油气资源的建设，海洋成为油气资源开采的接替区和重要组成部分，海洋油气资源所占的比例持续增大。据报道，目前海洋油气储量占全球储量的30％-40％，未来十年深海油气产量将增长300％以上。管线输送是海洋油气开采的重要运输方式，而海洋环境海流频繁、水压高及海底凹凸不平等复杂环境对服役的油气采输用钢管提出了严苛的技术要求。

海洋管线在铺设和服役过程中会面临发生塑性变形、承受极高水压和海洋暗流等多种复杂恶劣的条件，要求材料具有高强度、高韧性、耐腐蚀和抗应变等多种综合性能；特别是对于输送水下富H、富S油气介质的管线来说，其管道内壁需满足抗H₂S腐蚀要求，外部需具有耐海水腐蚀的能力。另外，该类产品在焊接后特别是在进行钢管与钢管连接的环焊时易出现焊接热影响区软化问题，导致强度和硬度降低，直接影响服役的安全性，因此，必须具有良好的焊接性和低的焊接软化率。同时，为提升输量效率和安全性，要求钢板还需具有更大的厚度，复杂多样的技术指标要求显著增大了海洋管线用钢板的设计和制造难度。

目前，国内外对涉及高应变性、高塑性、耐腐蚀、海洋环境等管线用钢板有一些研究，经检索发现了部分专利和文献，但其所记载的内容与本发明技术方案所述成分、生产方法、性能、产品类别和尺寸规格等方面存在明显差异。

相关专利文献1：CN106319390B《一种X70抗大变形管线钢及制造方法》。提供了一种X70级抗大变形管线钢，成分中采用较高的C、Mn设计，耐腐蚀性不足，Ni、Nb合金高，经济性不足；工艺上采用控轧控冷+两相区淬火及回火等工艺，生产工序复杂，制造周期长。

相关专利文献2：CN111304534B《一种高均质L485海洋管线管用高应变钢板及制造方法》。提供了一种L485海洋管线管用高应变钢板及其生产方法，成分中加入较多Mo、Ni、Cr、Cu等元素来保证性能，成本高；生产方法方面，采用控轧控冷+热处理等工艺，生产工序多，能耗和成本高。

相关专利文献3：CN111961957A《一种既具耐海水腐蚀又具抗大变形的X80级管线钢板及其制造方法》，提供了一种抗大变形的X80级管线钢板及生产方法，采用高Ni、高Cr设计，合金及冶炼成本高。

相关专利文献4：CN109423572B《高止裂、抗应变时效脆化特性的耐海水腐蚀钢板及其制造方法》，提供了一种抗应变时效脆化的耐海水腐蚀钢板，成分中采用高Ni(0.60％～1.00％)、高Cu(0.90％～1.20％)设计，同时在钢板控轧控冷后采用时效回火处理，促进ε-Cu析出；合金添加量高、工序多。

相关专利文献5：CN109023069A《NbC纳米颗粒强化X80塑性管用钢板及其制造方法》。提供了一种X80级塑性管用钢板及其生产方法，成分中贵重合金Nb、Ni含量高，经济性不足；生产方法方面，在钢板完成控轧控冷之后需要采用高温固溶+中温处理工艺达到NbC强化效果，能耗和成本高，制造周期长。