[发明专利]一种抗大变形油气输送管用钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于钢材冶炼加工工艺领域，尤其涉及一种用于加工抗大变形油气输送管道所用钢板及其生产方法。

背景技术

抵抗大变形油气输送管用钢板主要是基于中缅油气管道工程所需而研制的，包括原油和天然气两条管道。管道起于缅甸西海岸的皎漂，从云南省瑞丽市入境，入境后经云南、贵州、重庆、广西三省一市。由于中缅油气管道的自然环境恶劣，地形、地质条件复杂，山高坡陡，属于地震多发带，地表灾害严重，采空区分布广，岩溶塌陷多的地区，这些地区铺设的管道需要采用基于应变方法进行设计，从而要求制作油气输送管所用的钢板必须具备抵抗地震、滑坡、塌陷等自然灾害的能力。

迄今为止，国内的管线用钢尚未碰到过对于油气输送用钢板除要求横向性能外，对纵向性能、横纵向时效性能和组织比例提出明确要求，并且要求其具有均匀的延伸率和钢板需要具有圆屋顶型连续屈服的曲线形状，以及纵向屈强比小于0.80。

目前，国内管线用钢板多数采用层流冷却工艺，层流冷却工艺由于瞬时冷却速度低，晶粒细化程度慢，一般通过增加合金元素的方法提高强度，难以降低生产成本，且由于层流冷却各集管水嘴之间存在空隙，难以保证冷却均匀性，控制钢板板形变得较为不易。针对此类抗大变形油气输送用钢板国内既没有合适的产品技术条件，也没有成熟的生产方法，因此在此背景条件下，提供一种抵抗大变形油气输送管用钢板就显得尤为重要。

发明内容

本发明旨在提供一种具有良好的纵向、横向性能及均匀的延伸率，外观质量和内在质量均符合要求的抗大变形油气输送管用钢板及其生产方法。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种抗大变形油气输送管用钢板，其化学成分及重量百分比含量为：

C 0.04～0.08%，Si 0.20～0.35%，Mn 1.60～1.80%，P ≤0.018%，S ≤0.003%，Als 0.015～0.045%，Cr 0.15～0.25%，Nb 0.02～0.05%，Ti 0.005～0.02%，Cu 0.2～0.5%，Ni 0.2～0.5%；其余为Fe及微量杂质。

一种抗大变形油气输送管用钢板的生产方法，其具体方法及工艺参数为：

1、钢坯加热工艺制度：

加热炉温度控制：上均热段温度为1150-1200℃，下均热段温度为1050-1170℃；第一上加热段温度为1200-1250℃，第一下加热段温度为1100-1180℃，第二上加热段温度为1050-1200℃，第二下加热段温度为1000-1120℃；

出炉温度控制在1050-1150℃；

加热速度控制在8-10min/mm；

2、钢板轧制工艺制度：

产品厚度为12-30 mm；

粗轧开轧温度≥1000℃，粗轧累积变形率68-72%，在奥氏体区间，完成连续大变形和应变积累，得到硬化的奥氏体组织；

精轧开轧温度850-870℃，精轧终轧温度790-850℃；

3、钢板冷却工艺制度：

产品厚度为12-30 mm；

采用超快速冷却与层流冷却结合的冷却制度，开冷温度≥650℃；

采用超快速冷却至470-530℃，超快速冷却速度控制在20-50℃/s；然后使用层流将钢板冷却至300-400℃，层流冷却速度控制在10-20℃/s；返红温度（指冷却后钢板厚度方向上的均匀温度）控制在370-430℃。

本发明的有益效果为：

1、按照本发明方法生产的钢板，经实际检测，各项性能指标均值为：

横向性能指标：屈服强度（R_t0.5）514MPa，抗拉强度（R_m）723MPa，屈强比（R_t0.5/ R_m）为0.71，伸长率（A_50mm）28%，冲击吸收能量275J。

纵向性能指标：屈服强度（R_t0.5）491MPa，抗拉强度（R_m）692MPa，屈强比（R_t0.5/ R_m）为0.71，伸长率（A_50mm）38%。

2、外观质量良好，钢板不平度和表面质量达到客户使用条件要求。

3、采用超快速冷却和层流冷却的冷却路径控制技术，可提高生产效率20%。

4、可有效降低合金元素和碳当量，在减少生产成本的同时提高钢板野外焊接性能，并保证钢板在地震带具备良好的抵抗横纵向变形能力和止裂性能。