[发明专利]一种螺旋埋弧焊管用高强韧性X90热轧钢带及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道用热轧钢带及生产方法，具体地属于一种螺旋埋弧焊管用高强韧性X90热轧钢带及生产方法。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，国民经济对石油、天然气等能源的需求量及依存度与日俱增。鉴于我国天然气资源分布与市场需求的不平衡的现状，大输量长距离管道输送成为我国天然气输送的重要选择。

高强度钢级别、大壁厚、高压力成为今后实现天然气长距离、高效管道输送的必然趋势。在管径、管道压力等管道设计指标相同的前提下，提高管线钢级可实现管道壁厚减薄，从而提高管道焊接效率、降低管道用钢，管道铺设及营运成本。高钢级管线钢X90的研制开发对国家能源战略安全具有重要的现实意义。

就目前而言，石油、天然气管线用X90钢的研发多数围绕直缝埋弧焊管及X90钢板进行研发，螺旋焊管用X90钢带方面的研究更是稀少。X90钢带的生产效率远高于X90钢板，且与之相匹配的螺旋焊管生产效率也明显优于直缝埋弧焊管，因此包括西气东输二线、西气东输三线等国家重大工程中均大量采用管线钢钢带及其螺旋埋弧焊管。因制管方式存在螺旋焊管或与直缝焊管的差异，管线钢性能检验所要求的取样方向相应分为地与轧向呈30°或与横向（与轧向呈90°）。生产实践和研究表明，管线钢横向试样的力学性能远高于与轧制方向呈30°试样相应性能，其中横向试样的屈服强度一般高出轧制方向呈30°试样50MPa左右。由此可见，X90钢板的制造技术无法满足螺旋焊管用X90钢带的要求，且螺旋焊管用X90钢带的开发难度远高于直缝焊管用钢板。鉴于螺旋焊管用X90钢带开发的特殊性和重要性，本发明提供了一种螺旋埋弧焊管用高强韧性X90热轧钢带及生产方法。

经检索，在本发明之前，申请号为201010546375.X的中国专利涉及的是X90无缝钢管的制造方法，且其只采用热处理方式生产，生产流程长且能源消耗大。申请号为200710045314.3、201110359356.0、201310169449.6、201310469620.5、201410266532.X的中国专利均为直缝焊管用X90钢板或钢管相关专利，均不适用于螺旋焊管及其X90钢带生产，其中专利200710045314.3中Cu、Cr、Ni、Mo的含量过于宽泛，对生产不具备指导意义且成本较高，另外4项专利有的均单独或复合添加了过的的贵重金属Ni、Mo（如Ni 0.20~0.50或Ni 0.42、Mo0.39）增加了合计成本，有的添加了过多的Cr（如Cr 0.25~0.50或Cr0.35~0.65）,不利于X90钢获得优异的低温冲击韧性。申请号为201010216400.8的中国专利涉及一种X90螺旋焊管制造方法，但专利涉及的X90钢带化学成分体系复杂，生产难度交到，另外重要合金元素仅规定上限值且范围宽泛，不具有实际生产指导意义。

发明内容

本发明针对现有技术不能用于制备高强韧性的螺旋埋弧焊管要求的不足，提供一种在钢带轧制方向呈30°夹角时，其屈服强度R_p0.2在 630~720MPa，抗拉强度R_m≥730MPa，屈强比R_p0.2/R_m≤0.90，延伸率A≥18%，最大力伸长率Agt≥6%，-20℃ 冲击功KV₂≥300J，-15℃ DWTT断面剪切率SA≥95%，硬度值HV₁₀≤265，-20℃下的冲击功单值≥285J，冲击功均值≥355J的螺旋埋弧焊管用高强韧性X90热轧钢及生产方法。

实现上述目的的措施：

一种螺旋埋弧焊管用高强韧性X90热轧钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.03~0.06%、Si：0.25~0.35%、Mn：1.80~2.10%、P≤0.012%；S≤0.002%、 Cr：0.10~0.25%、Mo：0.15~0.35%、Nb：0.06~0.11%、Ti：0.009~0.02%、N≤0.003%、其余为Fe及不可避免的夹杂元素；并同时满足：CEpcm (%)=C+Si/30+(Cr+Mn+Cu)/20+Mo/15+V/10+Ni/60+5B≤0.2%。

其在于：添加有Cu≤0.15%或Ni≤0.15%或两者的复合。

优选地：Cr重量百分比含量为0.12~0.22%。

优选地：Ti重量百分比含量为0.011~0.018%。

生产一种螺旋埋弧焊管用高强韧性X90热轧钢，其步骤：

1）冶炼并连铸成坯；

2）对铸坯加热，控制其加热温度在1150~1200℃；