[发明专利]高应变容量700MPa级高强度钢板及生产方法和应用

说明书

本发明涉及一种高应变容量700MPa级高强度钢板及生产方法和应用，所述钢板的化学成分重量百分比为：C 0.02％～0.10％，Si 0.10％～0.35％，Mn 1.10％～1.80％，P≤0.020％，S≤0.005％，Nb 0.02％～0.03％，Ti 0.006％～0.030％，Als 0.015％～0.055％，余量为铁和不可避免的杂质；钢板的金相组织以F+B复相组织为主，其它组织为体积分数不超过3％的MA组元，其中提供高应变容量的F相体积分数为15％～55％。本发明所述钢板成分及生产工艺简单，力学性能优良，适用于制造大口径700MPa高强度冷煨弯管。

技术领域

本发明涉及低碳微合金钢生产技术领域，尤其涉及一种用于长输管道大曲率半径高强度冷煨弯管的高应变容量700MPa级高强度钢板。

背景技术

近年来，随着石油天然气使用量的不断增加，石油天然气的开采及输送面临着很多新的问题，从经济、安全等方面综合考虑，人们一直倾向于使用长距离输送管线将石油天然气从边远的油气田输送到使用城市。弯管是长输管道上重要的材料之一，其在管线上主要起两方面作用，一是根据需要改变管线的方向；另一个是通过结构力学作用，实现缓冲管线所在地域因地层迁移、地震及外界环境温度变化等附在直管上的拉应力、压应力和扭矩作用。弯管是管线中承载条件较为苛刻的结构件之一，在已建成运行的管线中，与弯管有关的管线事故在全部管线事故中占有相当高的比例，由此可见，弯管的综合质量高低是制约管线安全平稳运行的瓶颈之一。

弯管通常用直管通过感应加热工艺使钢奥氏体化后煨制而成，其工艺复杂，生产成本较高，而用冷煨弯管替代热煨弯管，具有无须加热、加工简单快捷、更节省能源、减少污染和控制碳排放的优点，充分体现绿色环保理念，代表了未来绿色管道的发展方向。但同时给冷煨弯管用钢提出了更高要求，冷煨弯管用钢需要有高应变容量，要求在第一阶段制管成型消耗一定的塑性储备，在第二阶段煨制成型继续消耗一定的塑性储备后，仍然在允用塑变的条件下具有与干线管相同的塑性性能。

申请号为201110341642.4的中国专利公开了“一种大应变冷弯管用钢板及其制造方法”，其钢中含有贵金属元素V，且Nb元素含量较高，导致生产成本高。申请号为201410791619.9的中国专利公开了“一种X65-X80级别热煨弯管用宽厚板及其制造方法”，为了达到性能要求，使用了热煨工艺且需要添加贵金属元素V、Mo，其生产工艺复杂、生产成本高，性能不具备高应变的特征。同样的，申请号为201210053108.8、申请号为201510548384.5、申请号为201710213371.1及申请号为201710213372.6的中国专利，虽然也提供了弯管用钢板的制造工艺，但是它们均采用热煨的工艺，增加了工艺复杂性与生产制造成本。

发明内容

本发明提供了一种高应变容量700MPa级高强度钢板及生产方法和应用，钢板成分及生产工艺简单，力学性能优良，尤其是不用热处理直接成型后仍有良好的塑性和韧性，在第一阶段制管成型消耗一定的塑性储备，及在第二阶段煨制成型继续消耗一定的塑性储备后，仍然具有与干线管相同的塑性性能，适用于制造大口径700MPa高强度冷煨弯管。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

高应变容量700MPa级高强度钢板，所述钢板的化学成分重量百分比为：C 0.02％～0.10％，Si 0.10％～0.35％，Mn 1.10％～1.80％，P≤0.020％，S≤0.005％，Nb 0.02％～0.03％，Ti 0.006％～0.030％，Als 0.015％～0.055％，余量为铁和不可避免的杂质；钢板的金相组织以F+B复相组织为主(如图1所示)，其它组织为体积分数不超过3％的MA组元，其中提供高应变容量的F相体积分数为15％～55％。

所述钢板中还含有Ni、Cr、Cu中的一种以上元素，且按重量百分比计，Ni≤0.40％，Cr≤0.50％、Cu≤0.60％。