[发明专利]一种经济型耐H2S腐蚀正火管线钢及生产方法

说明书

一种经济型耐H2S腐蚀正火管线钢，其化学成分及wt%：C：0.04~0.07%，Si：0.10~0.20%，Mn：0.7~0.9%，P：≤0.01%，S：≤0.002%，Nb 0.06~0.12%，V 0.04~0.07%，B≤0.0005，RE≤0.0005。生产步骤：对铸坯加热；粗轧；精轧；冷却；卷取；正火。本发明在在保证使用力学性能及良好的可焊接性之外，还具有优异的耐硫化氢腐蚀性能，在加载载荷为0.80×实际屈服强度载荷条件下均未观察到裂纹，且合金成本简单，成本低可降低20%以上。

技术领域

本发明涉及一种管线钢及生产方法，具体属于一种耐H₂S腐蚀性能优异的正火管线钢及生产方法。

背景技术

石油、天然气是国民经济发展的重要能源，在能源消费中的比重日益增加。当前管道输送依然是石油、天然气最为经济、安全、高效的长距离输送方式。然而，随着易开采石油、天然气资源的枯竭，H₂S含量高的天然气开发力度正不断加大。

H₂S是石油和天然气中最具有腐蚀作用的有害介质之一。当管线钢暴露在含湿H₂S的输送介质中时，材料极易发生H₂S酸性腐蚀，造成送管道突然失效，其中氢致开裂（HIC）和硫化物应力开裂（SSCC）是H₂S腐蚀的主要形式。

我国大部分油气田中含有的H₂S浓度含量较高，集输管线管输送的介质是未经脱盐、脱水、脱硫等处理的石油或天然气，其相应党的管线钢除要求其具有良好的强度、冲击性能和焊接性能之外，还要求具有较好的抗H₂S腐蚀性能。正火态管线钢因其组织与性能均匀的特性，相较于热轧态更适合于集输管线的制造。同时考虑到降低油气输送成本的需求，亟需开发经济型耐H₂S腐蚀正火管线钢。

经检索，在本发明之前，中国专利申请号为CN201010235925.6、CN201510297590.3、CN20160419909.X、CN2012101168133.0、CN201410233997.5的文献，所涉及的正火管线钢化学成分均采用的是低C或中C+中Mn的成分体系，同时添加适量Cr、Ni等贵重合金，经济性不足且均不具备耐腐蚀性。

中国专利申请号为CN201210271608.9、CN201610025494.8、CN201310146465.3、CN201010130911.8、CN201410130811.3的文献，所涉及的正火管线钢采用Cu+Cr+Mo+Ni或高Cr的成分体系，不具有经济性特征。

发明内容

本发明在于克服现有技术存在的不足，提供一种在具有高强度、高韧性及良好的可焊接性之外，还具有采用控轧控冷与离线正火热处理相结合的方式生产、耐H₂S腐蚀性能优异，具有合金成本低即可使合金成本降低20%以上、抗HIC和SSCC性能优异的经济型耐H₂S腐蚀正火管线钢及生产方法。

实现上述目的的措施：

一种经济型耐H₂S腐蚀正火管线钢，其化学成分及重量百分比含量为：C：0.04~0.07%，Si：0.10~0.20%，Mn：0.7~0.9%，P：≤0.01%，S：≤0.002%，Nb 0.06~0.12%，V 0.04~0.07%， B≤0.0005，RE≤0.0005，其余为Fe及杂质。

生产一种经济型耐H₂S腐蚀正火管线钢的方法，其步骤：

1）对连铸后铸坯加热，控制其加热温度在1100~1150℃；

2）进行粗轧，并控制粗轧结束温度为1030~1080℃；

3）进行精轧，并控制其开轧温度不超过950℃，终轧温度控制位870~900℃；