[发明专利]一种天然气输送管线用热轧卷板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，特别涉及一种天然气输送管线用热轧卷板及其制造方法。

背景技术

随着世界范围内高品质油气田的日益枯竭，含有酸性硫化物以及含盐量较高的低品质油气田开发的比重逐渐增加。管线钢市场上对具有抗硫化氢腐蚀性能的管线钢的需求日益旺盛。为了提高输送压力、降低管道建设成本，高钢级、高性能已经是未来管线钢发展的主要趋势。目前世界范围内批量使用的抗硫化氢腐蚀管线钢最强度高级别仅为X65MS，对X70MS甚至更高级别产品的开发需求日益增长。

X65MS及以下钢级的管线钢通常采用多边形铁素体+少珠光体组织，其抗硫化氢腐蚀性能已经在世界范围内的各大工程得到验证。而对于X70级别的管线钢而言，为保证其良好的综合力学性能，其通常采用以粒状贝氏体、针状铁素体为主的组织类型，由于粒状贝氏体、针状铁素体中存在较多的M/A岛状组织，其中的孪晶马氏体板条细长，硬度较高，容易引起H+的聚集而导致氢致裂纹(HIC)缺陷，因此其抗硫化氢腐蚀性能一直存在争议。

现有技术中的管线钢热轧卷板的抗硫化氢腐蚀性能以及综合力学性能不高，无法适应市场对高性能管线钢的需求。

发明内容

本发明提供了一种天然气输送管线用热轧卷板及其制造方法，解决了或部分解决了现有技术中管线钢热轧卷板的抗硫化氢腐蚀性能以及综合力学性能不高的技术问题，实现了保证卷板具有高强度、高韧性的同时兼具优良的抗硫化氢腐蚀性能的技术效果。

本发明提供的一种天然气输送管线用热轧卷板的化学成分如下：以质量百分比计算，C：0.015～0.055wt％，Si：0.05～0.30wt％，Mn：0.80～1.50wt％，P≤0.012wt％，S≤0.001wt％，V：0.05～0.08wt％，Nb：0.040～0.070wt％，Cr：0.10～0.40wt％，Ti：0.010～0.050wt％，Ni：0.10～0.30wt％，Cu：0.10～0.30wt％，余量为Fe及不可避免的杂质。

作为优选，所述热轧卷板的主要组织为多边形铁素体；

所述热轧卷板还包含珠光体组织。

作为优选，以质量百分比计，所述热轧卷板的焊接冷裂纹敏感组织Pcm≤0.15％；

其中，所述焊接冷裂纹敏感组织Pcm的计算公式为：

Pcm＝w(C)+w(Si)/30+【w(Mn)+w(Cr)+w(Cu)】/20+w(Ni)/60+w(Mo)/15+w(V)/10+5w(B)，单位为％。

作为优选，所述热轧卷板的参数指标包括：

屈服强度为485～635MPa；

抗拉强度为570～760MPa；

延伸率大于等于23％；

屈强比小于等于0.93；

维氏硬度HV10的值小于等于250；

-20℃条件下冲击韧性CVN大于等于160J；

-15℃条件下落锤撕裂试验的剪切面积大于等于85％。

本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了无Mo的成分体系，通过Nb-V-Ti-Cu-Ni-Cr等合金元素的复合强化效果来保证卷板较好的综合力学性能，重点利用了Nb的强烈的细晶强化效果和V的析出强化效果，通过低碳低锰低硫的成分设计，并加入的Cu元素来保证钢卷的抗硫化氢腐蚀性能。这样，有效解决了现有技术中管线钢热轧卷板的抗硫化氢腐蚀性能以及综合力学性能不高的技术问题，实现了保证卷板具有高强度、高韧性的同时兼具优良的抗硫化氢腐蚀性能的技术效果。

本发明提供的天然气输送管线用热轧卷板的制造方法包括以下步骤：

钢水经过转炉冶炼后获得铸坯；所述铸坯的化学成分如下：以质量百分比计算，C：0.015～0.055wt％，Si：0.05～0.30wt％，Mn：0.80～1.50wt％，P≤0.012wt％，S≤0.001wt％，V：0.05～0.08wt％，Nb：0.040～0.070wt％，Cr：0.10～0.40wt％，Ti：0.010～0.050wt％，Ni：0.10～0.30wt％，Cu：0.10～0.30wt％，余量为Fe及不可避免的微量杂质；

将所述铸坯放入加热炉进行加热；

将加热后的所述铸坯放入轧机进行轧制，获得热轧板；

对所述热轧板进行冷却；

将冷却后的所述热轧板进行卷取，获得所述热轧卷板。

作为优选，所述钢水经过转炉冶炼后获得铸坯，包括：