[发明专利]一种薄规格低屈强比管线钢及其制造方法

说明书

本发明涉及一种薄规格低屈强比管线钢及其制造方法，该钢板的化学成分重量含量为：C：0.04‑0.06％，Si：0.2‑0.3％，Mn：1.66‑1.74％，P：0‑0.012％，S：0‑0.02％，Cr：0.13‑0.19％，Nb：0.035‑0.045％，Ti：0.0115‑0.0175％，Ca：0.001‑0.0035％，Al：0.02‑0.04％，余量为Fe及不可避免的微量杂质元素，且上述元素同时需满足如下关系：V+Nb+Ti≤0.15％；该管线钢的生产方法包括如下步骤：S1、冶炼、浇铸；S2、加热；S3、轧制及冷却；S4、矫直。本发明结合控制轧制和控制冷却的热机械轧制工艺，获得TMCP态的钢板，全板厚得到以贝氏体为主的显微组织以提高钢的低温韧性，同时具有高强度、低屈强比的力学性能特征，尤其是全厚度拉伸试验屈强比≤90％，整体屈强比≤87％，具有良好的综合力学性能，且碳当量较低，有利于改善钢管成型焊接及现场环焊焊接性能。

技术领域

本发明属于钢板生产技术领域，具体涉及一种薄规格低屈强比管线钢及其制造方法。

背景技术

国内同行现有技术关键是通过调整成分及冷却工艺来降低管线钢薄规格的屈强比，如鞍钢、马钢等钢厂通过降低C、增Mn,降低终轧温度从而降低屈强比，目前该技术已被国内多家钢厂广泛使用，南钢则采用降低终轧温度的方式改变钢板的组织，目前该技术也有少部分钢厂使用。

国内多家企业试图从优化工艺的角度做为出发点降低屈强比，主要增加先共析铁素体比例及增大铁素体晶粒度尺寸等方面满足低屈强比的要求，但随着屈强比的降低会影响钢板自身的屈服强度和抗拉强度，因此对于石油、天然气运输以及各种地区管道建设等环境下，无法提供薄规格且低屈强比的钢板。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种薄规格低屈强比管线钢及其制造方法，该管线钢为薄规格低屈强比屈服强度485MPa的管线钢，成品钢板厚度12-15mm，该钢的显微组织以贝氏体为主，其屈服强度≥485MPa，抗拉强度≥580MPa，全尺寸夏比冲击功转变温度在-60℃，全板厚DWTT断口剪切面积转变温度在-30℃，具有可制造性，可用于制造薄壁直缝埋弧焊管。

为实现上述发明的目的，本发明采取的技术方案如下：

一种薄规格低屈强比管线钢及其制造方法，该管线钢的化学成分重量含量为：C：C是最基本的强化元素，C溶解在钢中形成间隙固溶体，起固溶强化的作用，与强碳化物形成元素形成碳化物析出，则起到沉淀强化的作用。但太高的C对钢的韧性和焊接性能不利；C太低又降低钢的强度。因此，本发明控制C含量为0.04-0.06％；

Si：Si是固溶强化元素，同时也是钢中的脱氧元素，但含量过高会恶化钢材的焊接性能，同时不利于轧制过程中热轧氧化铁皮去除，因此，本发明控制Si含量在0.2-0.3％；

Mn：Mn通过固溶强化提高钢的强度，是钢中补偿因C含量降低而引起强度损失的最主要、经济的强化元素。Mn还是扩大γ相区的元素，可降低钢的γ→α相变温度，有助于获得细小的相变产物，可提高钢的韧性；但Mn是易偏析元素，当Mn含量较高时，在浇铸过程中Mn易在板厚中心偏析，轧制完成后生成硬相的马氏体组织，降低材料的低温韧性和抗动态撕裂性能。因此，本发明控制Mn含量为1.66-1.74％；

Cr：Cr是提高钢的淬透性的重要元素，确保厚规格钢板全厚度的组织及性能均匀性，而且Cr含量在0.10％以上时，能有效改善钢的耐腐蚀性能；但太高的铬和锰同时加入钢中，会导致低熔点Cr-Mn复合氧化物形成，在热加工过程中形成表面裂纹，同时会严重恶化焊接性能。因此，本发明中Cr含量限定在0.13-0.19％；