[发明专利]一种结构功能一体化管线钢及其制造方法

权利要求书

1.一种结构功能一体化管线钢，其特征在于，按重量百分比计，管线钢的化学成分为：C0.02~0.08%，Si≤0.3%，Mn≤1.0%，Cu 1.35~2.0%，Al0.1~0.6%，Ce0.1~0.2%，Ni 1.0~2.0%，Nb≤0.1%，V≤0.1%，Ti≤0.1%，N≤0.005%，S≤0.005%，P≤0.005%，O≤0.005%，余量为Fe；

按重量百分比计，化学成分满足：

Cu+Al+Ce≥1.0% （1）

Ni与Cu的质量比Ni/Cu＞0.5 （2）

其中，式（1）和（2）中各元素符号代入对应的元素含量；

所述的结构功能一体化管线钢的制造方法，采用高炉+炉外精炼方式冶炼、连铸板坯，或采用电炉+炉外精炼方式冶炼、连铸板坯；无论采用哪种方式冶炼和连铸，Ce元素需在冶炼后期加入，而且当氧含量O和硫含量S均不大于0.005wt%后加入，搅拌均匀后立即浇注出钢；

将连铸的板坯进行控制轧制和控制冷却，粗轧开轧温度1000~1100℃，粗轧终轧温度900~1000℃，精轧开轧温度850~950℃，精轧终轧温度700~800℃，终轧后快速水冷或缓慢堆冷；

终轧后快速水冷的钢板进行如下处理：终轧后以10~30℃/s的冷速水冷，终止水冷温度为500~600℃，然后进行保温，保温时间=钢板厚度×保温时间系数，保温时间系数为3~6，保温时间的单位为：分钟，钢板厚度单位为：mm；保温后，空冷至室温；

管线钢的室温屈服强度≥500MPa，抗拉强度≥600MPa；-20℃条件下，全尺寸V型缺口冲击功≥180J。

2.根据权利要求1所述的结构功能一体化管线钢，其特征在于，管线钢的化学成分还含有Ca、Cr、Mo、B之一种或两种以上，每一种的重量百分比＜0.5%。

3.一种权利要求1所述的结构功能一体化管线钢的制造方法，其特征在于，采用高炉+炉外精炼方式冶炼、连铸板坯，或采用电炉+炉外精炼方式冶炼、连铸板坯；无论采用哪种方式冶炼和连铸，Ce元素需在冶炼后期加入，而且当氧含量O和硫含量S均不大于0.005wt%后加入，搅拌均匀后立即浇注出钢。

4.根据权利要求3所述的结构功能一体化管线钢的制造方法，其特征在于，将连铸的板坯进行控制轧制和控制冷却，粗轧开轧温度1000~1100℃，粗轧终轧温度900~1000℃，精轧开轧温度850~950℃，精轧终轧温度700~800℃，终轧后快速水冷或缓慢堆冷。

5.根据权利要求4所述的结构功能一体化管线钢的制造方法，其特征在于，终轧后快速水冷的钢板进行如下处理：终轧后以10~30℃/s的冷速水冷，终止水冷温度为500~600℃，然后进行保温，保温时间=钢板厚度×保温时间系数，保温时间系数为3~6，保温时间的单位为：分钟，钢板厚度单位为：mm；保温后，空冷至室温。

6.根据权利要求4所述的结构功能一体化管线钢的制造方法，其特征在于，终轧后缓慢堆冷的钢板进行如下处理：终轧后钢板堆垛在一起空冷至室温，堆垛高度不小于1000mm。

7.根据权利要求4所述的结构功能一体化管线钢的制造方法，其特征在于，管线钢具有优异的抗SSC性能，参照NACE TM0177标准，MethodA，A溶液，恒载荷80%屈服强度下720小时不断裂。

8.根据权利要求4所述的结构功能一体化管线钢的制造方法，其特征在于，管线钢具有优异的抗HIC性能，参照NACE TM 0284标准，选用A溶液，浸泡96小时后氢致开裂参数：裂纹敏感率CSR、裂纹长度率CLR和裂纹厚度率CTR为零。

9.根据权利要求4所述的结构功能一体化管线钢的制造方法，其特征在于，管线钢具有独特的耐MIC性能，在含有硫酸盐还原菌SRB的油气产出水中浸泡21天内，点蚀坑深度小于3μm。