厚壁高DWTT性能的X65-70海底管线钢及制造方法，其成分重量百分比为：C 0.03～0.050%，Si≤0.25%，Mn 1.47～1.70%，P≤0.010%，S≤0.001%，Ti 0.006～0.010%，Cr 0.10～0.20%，Cu 0.12～0.20%，Ni 0.36～0.45%，Al 0.025～0.045%，Ca 0.0008～0.0025%，N≤0.0035%，O≤0.0025%，Nb0.040～0.0.050%，其余为Fe和不可避免杂质；且，Ceq=0.34～0.040，Pcm=0.13～0.17。采用热轧TMCP方式生产，合金成分简单，生产周期短、生产方法简单，钢材成本较低。本发明专利技术钢板具有厚规格、高强度、优良的低温冲击韧性和可焊性及良好的DWTT性能，可用于海底天然气输送用直缝焊管的辅设。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】厚壁高DWTT性能的X65-70海底管线钢及制造方法，其成分重量百分比为：C?0.03～0.050%，Si≤0.25%，Mn?1.47～1.70%，P≤0.010%，S≤0.001%，Ti?0.006～0.010%，Cr?0.10～0.20%，Cu?0.12～0.20%，Ni?0.36～0.45%，Al?0.025～0.045%，Ca?0.0008～0.0025%，N≤0.0035%，O≤0.0025%，Nb0.040～0.0.050%，其余为Fe和不可避免杂质；且，Ceq=0.34～0.040，Pcm=0.13～0.17。采用热轧TMCP方式生产，合金成分简单，生产周期短、生产方法简单，钢材成本较低。本专利技术钢板具有厚规格、高强度、优良的低温冲击韧性和可焊性及良好的DWTT性能，可用于海底天然气输送用直缝焊管的辅设。【专利说明】厚壁高DWTT性能X65-70海底管线钢及制造方法
本专利技术涉及管线管技术，特别涉及一种厚壁高DWTT性能X65-70海底管线管及制造方法，厚壁大于25.4mm，屈服强度45(T605MPa，抗拉强度57(T760MPa，低温冲击韧性:-20°C下 AKv>320J，FA% 大于 90% ;全壁厚 DWTT 性能:_15°C下 SA% 大于 85%。
技术介绍
管道输送是石油天然气最安全、经济、高效的输送方法，因此长期以来被广泛应用，管道用钢也得到了不断的发展。在上世纪早期，管道用钢一直采用C、Mn、Si型的普通碳素钢，包括X52及X52以下钢级的管线钢。自60年代开始，随着输送压力和输送管管径的增大，输油、气管材广泛采用低合金高强钢，该钢种在普通碳素钢的基础上加入少量合金元素而发展起来的一种高强度结构钢，主要以热轧或正火态交货，可以获得具有一定强度、韧性、成型性、焊接性和抗腐蚀的良好综合性能。随着管道工程对管线钢提出的更高要求，在60年代末，API 5LX和API 5LS中添加了 X56、X60、X65三种钢级，这些钢突破传统的成分设计和工艺控制思路，在钢中加入微量Nb、V、Ti等合 金元素，采用控制轧制工艺，使钢的综合力学性能得到明显改善，管线钢从此进入微合金化加控轧生产的新阶段。70年代初到80年代，在Mn-Nb系基础上开发出Mn-Mo-Nb系微合金化管线钢，该类型管线钢采用TMCP工艺，可以获得高强度和良好的低温韧性，主要用于制造X70、X80强度级别的管线钢，并且于1990年完成对X80管线钢的实际应用。随后，更高级别的管线钢X100、X120相继开发成功，并铺设了试验段。管道建设不仅要合理选择钢级，同时要考虑到管道口径、输送压力、输送介质、月艮役环境、可焊性以及经济性等多种因素的影响。由计算可知，在输气管线中，输气压力一定时，输气量随管径增加而增加；管径一定时，输气量随输送压力增大而增加，因此采用大口径高压输送管道更加经济，是管道发展的趋势，由此对管道的强度、韧性及厚度规格也提出了更高的要求。同时，随着全球对能源需求的不断膨胀，能源的开采逐步延伸到偏远的极地、冻土、海底等环境恶劣区域，同样对输送管道的强度、韧性以及厚度提出了更高的要求。因此，开发出高强度、高韧性、厚规格的X65-X70M0级海底管线管正适应海上然气管道发展的需求，具有广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种厚壁高DWTT性能X65-70海底管线钢及制造方法，采用C-Mn-Nb-Cr成分体系，并采用热轧TMCP方式生产，合金成分简单，生产周期短、生产方法简单，钢材成本较低。该钢板具有厚规格、高强度、优良的低温冲击韧性和可焊性及良好的DffTT性能，其厚壁大于25.4mm,屈服强度45(T605MPa，抗拉强度57(T760MPa，低温冲击韧性:-20°C下AKv>320J，FA%大于90% ;全壁厚DWTT性能:_15°C下SA%大于85% ;可用于海底天然气输送用直缝焊管的辅设。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是:厚壁高DWTT性能X65-70海底管线管，其成分重量百分比为:C 0.03~0.05%,Si ≤ 0.25%,Mn 1.47~1.70%，P≤0.010%,S≤0.001%,Ti 0.006~0.010%，Cr 0.10~0.20%，Cu 0.12~0.20%，Ni 0.36~0.45%，Al 0.025~0.045%，Ca 0.0008~0.0025%，N ≤ 0.0035%,O≤ 0.0025%，Nb 0.040^0.050%,其余为Fe和不可避免杂质；且，Ceq=0.34~0.040, Pcm=0.13~0.17 ；其中，Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+ (Ni+Cu) /15 ；Pcm=C+Si/30+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10o在本专利技术所述X65、X70钢级厚壁高强度管线钢的化学成份设计中:C:最基本的强化元素，碳溶解在钢中形成间隙固溶体，起固溶强化的作用，与强碳化物形成元素形成碳化物析出，则起到沉淀强化的作用。但太高的C对钢的延性、韧性和焊接性能不利，且易于偏析降低抗HIC性能，同时影响Nb的固溶及强化效果度；C含量太低降低钢的强度，有利于改善管线钢的韧性，需结合其它强化机制实现良好的强韧性匹配。所以C 控制在 0.03% ~0.050%。Mn:是低合金高强钢种最基本的合金元素，通过固溶强化提高钢的强度，以补偿钢中因C含量降低而引起强度损失。Mn还是扩大Y相区的元素，可降低钢的Y — α相变温度，有助于获得细小的相变产物，可提高钢的韧性，含量小于1.40时作用不明显，含量大于1.8时，大大增加钢中的组织偏析，影响热轧组织的均匀性。本专利技术钢Mn含量为1.47%~1.70%οS、P:不可避免的钢中有害杂质元素，易形成偏析、夹杂等缺陷，恶化管线钢的焊接性能、冲击韧性和抗HIC性能。因此，本专利技术中厚规格Χ65Μ0和Χ70Μ0管线钢中控制P≤0.010、S≤0.001，且须通过Ca处理夹杂物改性技术，使夹杂物形态球化且分布均匀，减少其对韧性和腐蚀性的影响。Nb:在微合金钢中提高再结晶终止温度最有效的元素，结合两阶段轧制工艺，能有效降低轧机载荷，对晶粒细化的作用十分明显。在再结晶轧制阶段，应变诱导析出的Nb阻碍形变奥氏体的回复、再结晶，提高再结晶终止温度，为非再结晶轧制提供更宽的变形温度范围；在非再结晶轧制及控制冷却阶段，形变奥氏体组织在相变时转变为细小的相变产物，有效细化晶粒，以使钢板具有高强度和高韧性；在快冷阶段，固溶的Nb能有效延迟铁素体相变，促进贝氏体转变；在缓冷阶段，固溶的Nb以NbC的形式弥散析出，提高强度且不损失韧性。太低的Nb对再结晶控制及析出效应不明显，无法发挥细化晶粒、析出强化的作用，另外由于受C含量的限制及加热温度的影响，太高的Nb无法完全固溶，同样发挥不了作用，且增加制造成本，因此本专利技术中Nb含量控制在0.040%~0.050%。T1:是强的固N元素，Ti/N的化学计量比不大于3.5，利用0.008%左右的Ti就可固定钢中30ppm以下的N,在板还连铸时可形成细小的高温稳定的TiN析出相。这种细小的TiN粒子可有效地阻碍板坯再加热时的奥氏体晶粒长大，有助于提高Nb本文档来自技高网...
【技术保护点】
厚壁高DWTT性能X65‑70海底管线钢，其成分重量百分比为：C 0.03~0.050%，Si≤0.25%，Mn 1.47~1.70%，P≤0.010%，S≤0.001%，Ti 0.006~0.010%，Cr 0.10~0.20%，Cu 0.12~0.20%，Ni 0.36~0.45%，Al 0.025~0.045%，Ca 0.0008~0.0025%，N≤0.0035%，O≤0.0025%，Nb 0.040~0.050%，其余为Fe和不可避免杂质；且，Ceq=0.34~0.040，Pcm=0.13~0.17；其中，Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15；Pcm=C+Si/30+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10；管线钢显微组织为针状铁素体组织，屈服强度450~605MPa，抗拉强度570~760MPa，低温冲击韧性：‑20℃下AKv>320J，FA%大于90%；全壁厚DWTT性能：‑15℃下SA%大于85%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张备，王波，杨剑峰，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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