变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材及其制造方法技术

本发明专利技术的一个实施方案提供一种变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材及其制造方法，以重量％计，所述薄壁API用钢材包含：C：0.05

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材及其制造方法，更详细地，涉及一种可以用于输送原油等的变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材及其制造方法。

技术介绍

[0002]在开采后将原油输送到使用地点时使用的线管(Line
‑
pipe)用API钢材的情况下，为了安全地保护结构物免受外部因素引起的变形或地震等外部冲击，需要钢材的高强度和变形稳定性。因此，以往作为这种输送原油用API材料主要使用热轧钢材，所述热轧钢材通过在最小化钢中的杂质的高纯钢中大量添加C、Si、Mn、Cr等固溶强化型元素，或者大量添加Ti、Nb、V等析出强化型元素来强化强度。
[0003]但是，近年来，随着抗震设计的加强，作为可评价对地震的变形稳定性的项目，需要低屈强比特性，在大量添加Ti、Nb、V等的析出强化型元素的热轧钢材的情况下，由于过度的析出物的效果，屈服强度增加，因此存在难以保持高强度的同时实现低屈强比特性的问题。

技术实现思路

[0004]要解决的技术问题
[0005]本专利技术的一个方面的目的是提供一种具有低屈强比的同时变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材及其制造方法。
[0006]技术方案
[0007]本专利技术的一个实施方案提供一种变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材，以重量％计，所述薄壁API用钢材包含：C：0.05
‑
0.15％、Si：0.5％以下(0％除外)、Mn：0.5
‑
2.5％、Nb：0.05％以下(0％除外)、V：0.004％以下(0％除外)、Mo：0.03
‑
0.2％、Cr：0.1
‑
0.3％、P：0.03％以下(0％除外)、S：0.015％(0％除外)、Al：0.05％以下(0％除外)、N：0.01％以下(0％除外)、余量的Fe和其它不可避免的杂质，以面积％计，微细组织包含10
‑
30％的铁素体和余量的贝氏体，所述铁素体具有15
‑
30μm的平均晶粒尺寸，所述薄壁API用钢材包含3000个/μm2以下的V基析出物。
[0008]本专利技术的另一个实施方案一种制造变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材的方法，其包括以下步骤：在1200
‑
1400℃下，将板坯进行再加热，以重量％计，所述板坯包含：C：0.05
‑
0.15％、Si：0.5％以下(0％除外)、Mn：0.5
‑
2.5％、Nb：0.05％以下(0％除外)、V：0.004％以下(0％除外)、Mo：0.03
‑
0.2％、Cr：0.1
‑
0.3％、P：0.03％以下(0％除外)、S：0.015％(0％除外)、Al：0.05％以下(0％除外)、N：0.01％以下(0％除外)、余量的Fe和其它不可避免的杂质；在将再加热的所述板坯进行粗轧后，在奥氏体单相区温度下进行精轧以获得热轧钢材；将所述热轧钢材以40
‑
60℃/秒的速度水冷至650
‑
750℃的温度，然后空冷3
‑
7秒；以及将空冷的所述热轧钢材以30
‑
50℃/秒的速度水冷至450
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600℃的温度后进行收
卷。
[0009]有益效果
[0010]根据本专利技术的一个方面，可以提供一种具有低屈强比的同时变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材及其制造方法。
[0011]本专利技术的多个有益的优点和效果并不限定于上述的内容，在对本专利技术的具体的实施方案进行说明的过程中可以更易于理解。
[0012]最佳实施方式
[0013]以下，对根据本专利技术的一个实施方案的变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材进行说明。
[0014]首先，对本专利技术的合金组成进行说明。除非另有特别说明，否则下述合金组成的含量表示重量％。
[0015]C：0.05
‑
0.15％
[0016]C是确保强度的最经济且有效的元素。当所述C的含量小于0.05％时，即使添加Nb等析出强化元素，也难以确保目标强度。另一方面，当所述C的含量超过0.15％时，由于强度过度增加，延展性可能会变差。因此，所述C的含量优选具有0.05
‑
0.15％的范围。所述C的含量的下限更优选为0.06％，进一步优选为0.07％。所述C的含量的上限更优选为0.14％，进一步优选为0.12％，最优选为0.10％。
[0017]Si：0.5％以下(0％除外)
[0018]Si有助于通过钢水的脱氧和固溶强化来提高强度，但在本专利技术中没有有意添加，即使没有有意添加所述Si，在确保物理性能的方面不会有很大的影响。但是，当所述Si的含量超过0.5％时，在热轧钢材的表面上由于Si而形成红色氧化皮，因此表面质量降低，并且焊接性可能会降低。因此，所述Si的含量优选为0.5％以下。所述Si的含量更优选为0.45％以下，进一步优选为0.4％以下，最优选为0.35％以下。
[0019]Mn：0.5
‑
2.5％
[0020]Mn是使钢固溶强化的有效的元素，为了确保适当的强度，优选添加0.5％以上。但是，当所述Mn的含量超过2.5％时，具有在连续铸造工艺中产生中心偏析部的风险。因此，所述Mn的含量优选为0.5
‑
2.5％。所述Mn的含量的下限更优选为0.8％，进一步优选为1.0％，最优选为1.2％。所述Mn的含量的上限更优选为2.3％，进一步优选为2.0％，最优选为1.8％。
[0021]Nb：0.05％以下(0％除外)
[0022]Nb是析出强化型元素，并且是通过生成NbC基的析出物使晶粒微细化来确保强度的有效的元素。但是，当所述Nb的含量超过0.05％时，晶粒微细化的效果过度，屈服强度与拉伸强度之比增加，因此具有难以实现低屈强比的缺点。因此，在本专利技术中，将所述Nb的含量控制在0.05％以下。所述Nb的含量的上限更优选为0.045％，进一步优选为0.04％，最优选为0.035％。所述Nb的含量的下限更优选为0.01％，进一步优选为0.015％，最优选为0.02％。
[0023]V：0.004％以下(0％除外)
[0024]V也是析出强化型元素，并且是确保钢的强度的有效的元素。特别地，在V基析出物的情况下，与Nb基析出物相比，在低温下析出，因此具有收卷时微细地形成析出物的效果。
但是，如上所述形成的微细析出物的尺寸小且均匀分散，因此引发屈服点现象，并且发生提高钢材的屈强比的缺点。因此，在本专利技术中，试图最小化所述V的含量，因此将所述V的含量控制在0.004％以下。所述V的含量更优选为0.003％以下，进一步优选为0.0025％以下。
[0025]Mo：0.03
‑
0.2％
[0026]Mo是提高钢的淬透本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材，以重量％计，所述薄壁API用钢材包含：C：0.05
‑
0.15％、Si：0.5％以下且0％除外、Mn：0.5
‑
2.5％、Nb：0.05％以下且0％除外、V：0.004％以下且0％除外、Mo：0.03
‑
0.2％、Cr：0.1
‑
0.3％、P：0.03％以下且0％除外、S：0.015％且0％除外、Al：0.05％以下且0％除外、N：0.01％以下且0％除外、余量的Fe和其它不可避免的杂质，以面积％计，微细组织包含10
‑
30％的铁素体和余量的贝氏体，所述铁素体具有15
‑
30μm的平均晶粒尺寸，所述薄壁API用钢材包含3000个/μm2以下的V基析出物。2.根据权利要求1所述的变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材，其中，所述不可避免的杂质包含Ni和Cu中的一种以上，Ni和Cu的含量被抑制为Ni：0.05％以下且0％除外和Cu：0.05％以下且0％除外。3.根据权利要求1所述的变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材，其中，所述钢材的由以下[式1]定义的碳当量Ceq为0.4以下，[式1]Ceq＝[C]+[Mn]/6+([Cu]+[Ni])/15+([Cr]+[Mo]+[V])/5其中，[C]、[Mn]、[Cu]、[Ni]、[Cr]、[Mo]和[V]分别表示相应元素的含量，其中，含量的单位是重量％。4.根据权利要求1所述的变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材，其中，所述微细组织进一步包含10％以下的珠光体。5.根据权利要求1所述的变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材，其中，所述贝氏体具有5
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20μm的平均板条束尺寸。6.根据权利要求1所述的变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材，其中，所述V基析出物具有5
‑
10nm的平均直径。7.根据权利要求1所述的变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材，其中，所述V基析出物具有20nm以下的最大直径。8.根据权利要求1所述的变形稳定性优异的高强度薄壁API用钢材，其中，所述钢材的屈服强度为500
‑
700...

【专利技术属性】
技术研发人员：金珍有，
申请(专利权)人：浦项股份有限公司，
类型：发明
国别省市：