[发明专利]X70级高耐冲蚀性热煨弯管用热轧平板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于低合金钢生产技术领域，尤其涉及一种制造长输管道小曲率半径X70热煨弯管用的热轧平板及其生产方法。

背景技术

弯管是管道上重要的管件产品之一，其在管线上主要起两方面作用，一是根据需要改变管线的方向；另一个是结构力学作用——可以缓冲管线所在地域的地层迁移，地震及外界环境温度变化等附在直管上的拉、压应力和扭矩作用。长期以来，用于长输管道小曲率半径的弯管大都采用热煨弯管，其主要的失效方式为长期冲蚀造成的壁厚减薄，随着输送压力的不断提高，这种冲蚀现象更加突出。

我国弯管制造采用GB/T12459-1990、SY/T5257-91。现在生产的X70级弯管通常是采用X70级管线钢管做母管，热煨加工后制成，由于母管是控轧钢设计，经热处理后，其强度和硬度大幅度降低。此外，由于碳含量较低，硬度不高，其耐冲蚀性能差，使用寿命明显降低，另外其它合金元素含量较多，其生产成本相对也较高。

日本专利JP 2002129288公开了一种高强度弯管及其生产方法，API X80～100钢包含：C≤0.03％、Si≤0.3％、Mn：0.8％～2.5％、P≤0.015％、S≤0.005％、Nb：0.01～0.05％、Ti：0.005～0.030％、Al≤0.05％、N：0.001～0.06％，以及其它任意金属Ni：0.01～1.0％、Cu：0.1～1.2％、Cr：0.1～1.0％、V：0.01～0.10％、Ca：0.001～0.005％、Mg：0.0001～0.002％，其余为铁。原料钢管在800～1000℃热轧，弯曲然后淬火，得到最终弯管产品。该专利技术由于碳含量较低，其它合金元素较多，生产成本较高，硬度不高，耐冲蚀性差，而且不包括X70级弯管。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种成本低、适于热处理的X70级高耐冲蚀性热煨弯管用钢和生产该热轧平板的方法。

本发明X70级高耐冲蚀性热煨弯管用热轧平板的化学成分重量百分比为C：0.12％～0.20％、Si：0.25％～0.45％、Mn：1.30％～1.65％、Ti：0.008％～0.025％、Al：0.015％～0.06％、P≤0.020％、S≤0.004％、B：0.0005％～0.0010％，余量为铁和不可避免的杂质。

本发明X70级高耐冲蚀性热煨弯管用钢的成分设计理由：

碳：随着碳含量增加，钢的强度增加，配合合理的冷速后，硬度明显提高。由于合金元素含量少，高温成型性能良好。本发明X70级高耐冲蚀性热煨弯管用钢的碳含量应在0.12％～0.20％为宜。

锰：有固溶强化作用，还可降低γ-α相变温度，进而细化铁素体晶粒，能同时提高钢的强度和韧性，增加Mn含量可细化晶粒，但若超过1.65％，则出现中心偏析，对铸造性能和冲击韧性产生不利影响；若低于1.30％，则达不到提高强度的目的。

硅：是稳定奥氏体组织的元素，还能抑制碳化物的形成，该元素在TRIP钢和DP钢中起重要作用，但对API钢而言并非如此。在API钢中，如果提高Si含量，会因形成珠光体而对转变性能和韧性产生不利影响。所以本发明将Si的成分含量限定在0.25％～0.45％。

钛：添加微量Ti后，脆化温度区消失。这是因为在奥氏体高温区，TiN比Nb(N，C)更易生成，所以N被TiN固定在奥氏体高温区，有效地阻止了高温期晶粒的粗化倾向。

硼：能够降低相变温度、抑制块状铁素体的形成、促进贝氏体的转变，这种合金体系的钢具有含高密位错的细小贝氏体组织，强度高(达到520MPa)，冲击韧性好。在X70级高耐冲蚀性热煨弯管用钢中，B含量在0.0005％～0.0010％比较理想。

Al是脱氧的必要元素，因此必须保证其含量，但Al含量过高会使钢中的夹杂物增加，因此，Al的含量控制在0.015％～0.06％为宜。

本发明将钢中的杂质元素控制在P≤0.020％，S≤0.004％，在生产可能的情况下，越低越好。

本发明X70级高耐冲蚀性热煨弯管用热轧平板的生产方法由以下步骤组成：按技术方案配比备料…铁水预脱硫…LD转炉冶炼…炉外精炼…连铸…板坯再加热…控制轧制…控制冷却…矫直…定尺…探伤…精整…检验…入库。

本发明热轧采用控轧控冷工艺，其工艺设计：