[发明专利]一种高强度管件钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微合金管件钢及其生产方法，特别是涉及一种具有良好焊接性能的高强韧性和良好的调质性能的高强度管件钢及其生产方法。

背景技术

高强度管件钢是一种高技术含量、高附加值的新钢种，要求它除了具有较高的屈服强度、抗拉强度外，还有良好的延展性能、冷弯性能、焊接性能和低温抗冲击性能，主要应用在天然气与石油输送行业。在实际应用中，高强度管件钢通过工件调质处理后，可应用于更为复杂的服役环境中，并可减少钢材的使用量，提高钢材使用寿命，增加使用安全系数，节约资源，故被世界冶金行业誉为21世纪绿色环保钢种。但是能生产完全符合以上要求的钢的已有技术并不成熟。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中不足，提供一种屈服强度≥560Mpa，抗拉强度≥625Mpa，板厚二分之一处低温冲击韧性-30℃，Akv≥120J，具有强度高、韧性好、优良的低温韧性、优秀的加工性能及优良的焊接性能的高强度管件钢及其生产方法。

本发明通过下述技术方案实现：

高强度管件钢的组成，包括合金元素、铁余量和不可避免的杂质。包括合金元素在内的组成质量百分比为：碳＝0.08～0.10，硅＝0.20～0.30，锰＝1.50～1.60，磷≤0.015，硫≤0.003，钛＝0.015～0.02，铝＝0.02～0.05，镍＝0.30～0.40，其特征在于：合金元素的质量百分比中加入铜＝0.12～0.2，而且铌＝0.035～0.45，铬＝0.15～0.20，钼＝0.24～0.28，钒＝0.045～0.055。

根据上述高强度管件钢的生产方法：工艺流程包括原料准备至、转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气、连铸、加热炉加热、粗轧、精轧、ACC控冷、成品入库。

所述转炉冶炼的工艺方法：冶炼出钢温度为1600～1620℃，采用挡渣塞装置，炉后加入特殊物质进行渣处理，喂入Al线调整钢水性能。

所述LF精炼的工艺方法：精炼温度为1500～1650℃；加入合成渣和铝屑进行脱氧、硫；精炼步骤：化渣-升温-脱氧、硫，化学成分微调，精炼时间≥35分钟，全程吹氩搅拌，精炼渣碱度CaO/SiO2≤(4.5～6.0)。

所述VD真空脱气的工艺方法：在0.5tor的工作真空度条件下，保持真空时间15分钟以上；对钢水进行脱氮、氢、氧处理，出站钢水中氮含量≤45PPm，氢含量≤2.0PPm，氧含量≤30PPm。

所述加热炉加热的工艺方法：加热温度在1190～1250℃之间，220mm厚度板坯要求加热时间≥3小时30分钟，均热时间≥30分钟，260mm厚度板坯要求加热时间≥4小时，均热时间≥40分钟，300mm厚度板坯要求加热时间≥4小时30分钟，均热时间≥50分钟。

所述ACC控冷的工艺方法：分阶段冷却，采用不同的冷却速度，终冷温度＝450～550℃。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：在不改变现有的生产条件的前提下，通过优化合金成分设计方案，采用控轧控冷技术，能生产出具有良好焊接性能的高强韧性和良好的调质性能的高强度管件钢；同时，本发明的生产方法简化了生产环节，降低了生产成本，节约了能源，减少了环境污染。

附图说明

图1为本发明生产工艺流程图。

图中：1-原料准备，2-转炉冶炼，3-LF精炼，4-VD真空脱气，5-连铸，6-加热炉加热，7-粗轧，8-精轧，9-ACC控冷，10-成品入库。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

以生产牌号为X80G高强度石油天然气输送管道三通、弯管用高强度管件钢为例。

本发明包括合金元素、铁余量和不可避免的杂质，合金元素的化学成分重量百分比为：碳＝0.08～0.10，硅＝0.20～0.30，锰＝1.50～1.60，磷≤0.015，硫≤0.003，铌＝0.35～0.45，钛＝0.015～0.02，铝＝0.02～0.05，镍＝0.30～0.40，铬＝0.15～0.20，钼＝0.24～0.28，钒＝0.045～0.055，铜＝0.12～0.20。

参照附图：

所述原料准备(1)的工艺方法：常规操作。