[发明专利]一种高应变L485M海洋管线管用热轧钢板及制造方法

说明书

本发明提供了一种高应变L485M海洋管线管用热轧钢板及制造方法，该钢板的成分按重量百分比计如下：C 0.03％～0.09％，Si 0.10％～0.40％，Mn 1.50％～1.90％，Nb 0.02％～0.08％，N 0.001％～0.004％，Ti 0.01％～0.04％，Al 0.025％～0.045％，P≤0.010％，S≤0.005％，Cu 0.10％～0.50％，Mo 0.05％～0.35％，Cr 0.06％～0.45％，Ni 0.10％～0.50％，其余为Fe以及不可避免的杂质元素。制造方法，包括冶炼、连铸、板坯再加热、控制轧制、控制冷却；应用本发明生产的钢板的纵向力学性能：均匀变形伸长率UEL≥10％，屈服强度Rt0.5为400～550MPa，抗拉强度Rm为550～700MPa，钢板屈强比Rt0.5/Rm为0.70～0.80。

技术领域

本发明属于金属材料领域，尤其涉及一种高应变L485M海洋管线管用热轧钢板及制造方法。

背景技术

随着全球经济的高速发展，各国油气资源用量激增，陆上资源逐渐枯竭，导致油气开采重心已转向海洋。作为具有广阔领海的国家，为了安全、有效的利用海底油气资源，特别是深海油气资源，开发海底油气输送用钢材意义重大。

众所周知，海洋洋流运动复杂多变，海底地质条件恶劣，在这种工况下服役的油气输送管需要具备高应变的特征，即屈强比低、均匀延伸率高。另外，为了应对深水压力对钢管的不利影响，需要钢管具有大厚径比特征，即壁厚大、管径小。综合这些要求，现有的陆上管线钢，包括陆上用大变形管线钢、浅海用管线钢均不能满足深海油气输送的要求。在现有技术中，尚不具备实用的技术方案能够同时实现强度、韧性、抗应变能力等性能指标。

专利申请文献CN201110232809.3公开了一种深海用≥25mm厚的管线钢及其制造方法。钢中起到主要作用的元素含量为C 0.025～0.080％、Si 0.05～0.50％、Mn 1.20～1.60％、Mo 0.05～0.30％、Nb 0.03～0.06％、Ni≤0.30％、Cr≤0.30％、Cu≤0.08％、V≤0.05％；该方案通过TMCP工艺生产钢板，粗轧单道次压下量15～50％，精轧累积压下量65～75％；钢板组织为铁素体、贝氏体的复合组织，钢板表现出了低屈强比(Rt0.5/Rm≤0.85)、高均匀延伸(uEL≥10％)的特征，但是其生产过程中需要经历两次弛豫阶段，水冷前20～60s、水冷后40～60s，生产效率低。

专利申请文献CN201410073983.1公开了一种提高海底管线钢低温止裂韧性的生产方法。该方法要求轧制分两阶段进行，粗轧展宽阶段总压下率为5～20％，粗轧展宽后至待温前总压下率60～75％，同时确保展宽后至待温前的纵轧道次压下率逐渐上升，且单道次压下率为15～32％，最后2个道次压下量为25～32％；精轧阶段总压下率为65～80％，单道次压下率逐渐减少，且最后1道次压下率为10～13％；轧后钢板冷却采用超快冷+层流冷却联动工艺，冷却速率28～35℃/s，对冷却水温度有要求10～16℃；终冷结束后的钢板需要堆垛12～20h缓冷。该方法工序复杂，使用条件苛刻，产品实物规格虽然能达到25.4～31.8mm且具有较高的低温韧性，但是不具备高应变的性能特征。

期刊论文《深海用36.5mm厚X70钢板及其大口径直缝埋弧焊管的开发》(机械工程材料2016年12期P47-52)公开了规格为36.5mm的X70钢板与规格为D1016mm×36.5mm的直缝埋弧焊管的成分、组织与性能。该钢的主要成分为C0.036％、Si0.23％、Mn1.54％、Ni0.25％、Cr0.25％、Cu0.014％、Nb0.06％、V0.005％、Ti0.014％、Mo0.15％；钢板组织以针状铁素体为主，纵向屈强比0.80、均匀延伸率12.6％，管体纵向屈强比0.80、均匀延伸率7.3％。该论文所展现的现有技术不适用于生产大厚径比钢管用钢板。