[发明专利]一种经济型抗HIC管线钢板X70MS及其制造方法

说明书

本发明公开了一种经济型抗HIC管线钢板X70MS，产品的化学成分按质量百分比％计为，C≤0.030，Si 0.3～0.4，Mn 1.7～1.9，0＜Nb+Ti+V≤0.08，Cr 0.3～0.4,Cu 0.1～0.2,P≤0.008；S≤0.0008；[N]≤0.002，[O]≤0.0010，[H]≤0.0001，Ca 0.001～0.002，Ca/S≥1.5，余为Fe及不可避免的杂质；产品为均匀的多边形铁素体组织。产品的生产工艺流程为KR铁水预处理‑转炉‑LF精炼‑RH真空脱气‑板坯连铸‑缓冷‑轧制‑冷却‑精检‑性能检测‑包装入库。本发明设计采用超低碳、中高锰含量+少量Nb、V、Ti为主的微合金成分设计，通过提高锰来代替Ni、Mo等贵重合金元素，提高其经济性；再结合轧钢环节的高温加热，后续采取合理的轧制和冷却工艺，得到均匀的多边形铁素体组织和优良的抗HIC性能。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种成分更加经济的抗HIC性能的管线钢板X70MS及其制造方法。

背景技术

为满足输送含有硫化氢腐蚀介质的油气资源的需要，在管线工程设计中通常采用具有抗HIC腐蚀性能的钢板。目前主要应用钢级为BMS～X70MS，最高钢级为X70MS，钢级越高，强度越高，HIC的敏感性越大，安全系数就越低，本申请涉及的钢种为X70MS。

通常，在硫化氢腐蚀过程中，首先是氢原子在夹杂物或中心偏析组织附近聚集，当聚集到一定程度后，就会形成氢分子，压力增高，导致材料开裂。因此，为防止硫化氢腐蚀，首先要控制好夹杂物或者带状组织，其次要控制好中心偏析。对于TMCP状态交货的抗HIC管线钢，通常采取降低碳、锰含量来减轻中心偏析，碳含量一般在0.05％以内，Mn含量通常控制在1.2％以内，碳、锰含量降低后，为保证钢板的强度，通常需要加入Ni、Mo、Cu等贵重合金元素，来保证钢板的强度。钢级越高，加入的贵重合金元素越多，从而导致经济性较差，不利于资源节约。

专利公告号CN104388837A“一种抗酸性腐蚀X70管线钢板及其制造方法”，提出了一种低Si抗酸管线钢的制造方法，Si含量在0～0.04％之间，采用全Al脱氧的合金体系设计，虽然Mn含量范围为1.30～1.70％，但是重点突出了脱氧方式改变来达到良好抗酸性能的目的；但会导致脱氧成本的大幅升高，同时增加了Ni、Mo等贵重元素，经济性较差；专利公告号CN 104831182A“一种低屈强比抗HIC及抗SSCCX70管线钢板及其制造方法”，其主要特点为：(1)提出了一种低碳、低Mn成分设计的方法，同时配合少量合金元素以保证最终强度性能(2)通过合理的炼钢和轧钢工艺来得到良好的组织和性能；但是由于加入较多的Ni、Mo等贵重合金元素，成本较高，经济性不好。

发明内容

基于对抗HIC管线钢板的腐蚀机理、中心偏析控制的研究和节约资源成本的考虑，我们提出了一种具有良好经济性和优异的抗HIC性能的经济型抗HIC管线钢板X70MS及其制造方法，不添加Ni、Mo等贵重金属元素，目前未见有过报道。

本申请解决上述问题的具体技术方案为，一种经济型抗HIC管线钢板X70MS，该钢板的化学成分按质量百分比％计为，C≤0.030，Si 0.3～0.4，Mn 1.7～1.9，0＜Nb+Ti+V≤0.08，Cr 0.3～0.4,Cu 0.1～0.2,P≤0.008；S≤0.0008；[N]≤0.002，[O]≤0.0010，[H]≤0.0001，Ca 0.001～0.002，Ca/S≥1.5，余为Fe及不可避免的杂质；产品为均匀的多边形铁素体组织。

进一步地，C 0.025～0.030，Cr 0.25～0.28，不刻意添加Ni、Mo。