[发明专利]用于生产辊轧包层板的方法

说明书

用于生产辊轧包层板的方法包括将金属基材层和金属覆盖材料层组装在一起以制造层叠。然后加热该层叠。随后对加热的层叠进行热机械辊轧，其包括用于预辊轧加热的层叠并形成金属基材层和金属覆盖材料层之间的冶金学结合的第一辊轧阶段、用于最终成型层叠的第二辊轧阶段以及位于第一辊轧阶段和第二辊轧阶段之间的冷却持续时间。这里，覆盖材料的化学组成具有质量％为单位的Nb≤3.1，优选Nb≤2.8，尤其Nb+Ta≤2.8％的份额。第二辊轧阶段的辊轧结束温度调整至小于或者等于880℃，尤其850℃的值。

技术领域

本发明涉及辊轧包层板以及用于生产辊轧包层板的方法。

背景技术

辊轧包层板例如用在这些技术领域中，在这些技术领域中需要在可能情况下宽广的热力范围内针对有化学腐蚀性的环境介质，例如海水、石油、天然气、酸性或者含氯的环境介质等的高抗性。例如将辊轧包层板用于管线，尤其海岸管线和近海海底管线，或者也用在压力容器建造中。除保持所需要的耐腐蚀性和强度外，对于辊轧包层板的很多应用来说板在低温下的高韧性和良好的焊接性能也具有很大的实际意义。

在辊轧包层中将至少一个金属基材层和至少一个金属覆盖材料层组合在一起并且通过在升高的温度下进行的辊轧制造各个层之间的冶金学结合。这里产生了金属复合材料，其被称作辊轧包层板。基材的作用通常为承受静态和动态负载，覆盖材料层保护基材不受腐蚀侵蚀。

由WO 2011/079341 A2中已知，将厚钢板在部分成型和最终成型之间加速冷却至Ar3以下的温度然后以感应的方式加热至Ac3以上。

发明内容

在该技术领域中的目的在于，生产具有高韧性的辊轧包层板。尤其应生产具有标准API 5L或者类似标准，如DNV OS-F101，ISO3183等的金属基材的辊轧包层板，其具有在相同温度下更好的韧性或者在相对更低的温度下具有相同的韧性。

该目的通过独立权利要求的特征解决。实施形式和扩展方案是从属权利要求的主体。

由此，用于生产辊轧包层板的方法包括将金属基材层和金属覆盖材料层组合在一起从而生成层叠；加热该层叠；对加热的层叠进行热机械辊轧，其包括用于预辊轧加热的层叠并形成金属基材层和金属覆盖材料层之间的冶金学结合的第一辊轧阶段，用于最终成型层叠的第二辊轧阶段以及位于第一辊轧阶段和第二辊轧阶段之间的冷却持续时间；其中，覆盖材料为镍基材料，其化学组成以质量％为单位具有50％以上的Ni以及Nb≤3.1，优选Nb≤2.8，尤其Nb+Ta≤2.8％的份额，以及可能情况下其它的合金元素，并且第二辊轧阶段的辊轧结束温度调整至小于或者等于880℃，尤其850℃的值。

通过调整出覆盖材料的低Nb含量实现了在第二辊轧阶段的辊轧结束温度小于等于880℃，尤其850℃的热机械辊轧时，(还)没有出现覆盖材料和基材之间冶金学连接的弱化或者损毁。由于低的辊轧温度，辊轧包层板的基材取得了非常良好(这意味着改善)的韧性特性。

根据本发明，由此通过一些措施实现了所希望的对辊轧包层板的基材韧性的改善，这些措施不作用在基材本身，而是作用在覆盖材料以及热机械辊轧的方法实施上。虽然覆盖材料的化学组成对辊轧包层板基材的韧性没有直接影响。但是通过调整出覆盖材料的低Nb含量实现了覆盖材料的屈服应力相对于具有更高Nb含量和其它相应化学组成的覆盖材料的屈服应力的降低。由此使得覆盖材料的屈服应力接近于基材的(更小的)屈服应力。通过两种材料屈服应力更小的差异可以在所述更低的温度下实施层叠的最终辊轧(也就是说在第二辊轧阶段中的最终成型)，而不会损毁材料之间的冶金学结合。因为更低的辊轧结束温度如前所述引起基材韧性特性的改善，通过覆盖材料化学组成的改变“间接地”改善了基材的机械特性(韧性)。

可能情况下，第二辊轧阶段的辊轧结束温度可调整至等于或小于830℃。这使得辊轧包层板基材获得进一步改善的韧性特性。

辊轧结束温度可比金属基材层的重结晶终止温度低，优选低至少10℃。