[发明专利]一种抗酸性管线钢的生产方法

说明书

一种抗酸性管线钢的生产方法，钢的化学成分质量百分含量为C=0.02%~0.04%、Si=0.15%~0.35%、Mn=1.10%~1.25%、P≤0.010%、S≤0.0015%、Alt=0.020%~0.045%、Nb=0.015%~0.045%、Ti=0.010%~0.020%，Mo=0.08%~0.15%，Ni=0.08%~0.15%，Cu=0.08%~0.20%，B≤0.0005%、Pcm=0.12%~0.14%，余量为Fe和不可避免的杂质。采用在线淬火+回火工艺，生产厚度8~26.4mmX65MS，钢板具有高强度超强低温韧性，屈服强度480~530MPa，抗拉强度570~630MPa，延伸率A₅₀=35%~55%，屈强比≤0.88，‑60℃冲击=300~400J，‑40℃落锤为85%~100%。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种在线淬火+离线回火管线钢及其生产方法。

背景技术

随着经济的发展和科技的进步，油气输送工程用管的安全问题日益受到重视。H₂S是油气输送中有害介质之一，在输送过程中产生的H原子不断向钢中浸透，容易腐蚀管道，导致管道氢致开裂（HIC），从而容引发管道安全事故。所以具有抗HIC及SSCC能力的管线钢越来越受青睐。目前国际上开采的油气均通过脱气处理，直接通过油气管道输送。

油气工程用抗酸性管线钢一般是采用控制、TMCP或者离线淬火+回火的工艺生产。而采用控制轧制的方法只适用于生产低级别管线钢，难以满足高强度的要求，TMCP的生产方法应用较广，但该工艺下生产可能会出现板形不良，组织不均等缺陷，离线淬火+回火的生产方法虽然解决了上述两种不足，但制造成本高，生产周期长，不适合工业化生产。

中国专利CN108342655A公布了“一种调质型抗酸管线钢及其制造方法”，该发明其生产工艺采用调质状态交货，生产周期长，成本高。同时钢板生产实例-40℃冲击功很不稳定，冲击值191~301J。

中国专利CN110541109A公布了“一种海底用抗酸管线钢X60MOS及其生产方法”，其化学成分质量百分含量为：C:0.06%-0.08%，Mn：1.40%-1.70%，碳含量较高，直接影响了抗HIC性能，Mn的质量分数也偏高，容易形成Mn的偏析及带状组织，降低材料的抗HIC性能。

中国专利CN108893678A公布了“一种抗酸管线钢及轧制方法”，该发明化学成分及质量百分比C：0.014%~0.024%，Mn：0.60%~0.80%，碳与锰的质量分数均偏低，只适合低级别抗酸管线钢生产，难以满足高级别抗酸管线钢的强度要求，同时该发明的生产工艺为TMCP，与本发明在线淬火差别较大，冷却效果与均匀性都不如本发明好。

发明内容

本发明旨在提供一种抗酸性管线钢的生产方法，采用在线淬火+回火的生产工艺，生产壁厚8~26.4mmX65MS，力学性能满足API SPEC 5L-2017的要求，抗酸性能CLR、CTR、CSR及CAR均为0，即材料具备良好的抗HIC和SSCC性能。

本发明的技术方案：

一种抗酸性管线钢的生产方法，钢的化学成分质量百分含量为C=0.02%~0.04%、Si=0.15%~0.35%、Mn=1.10%~1.25%、P≤0.010%、S≤0.0015%、Alt=0.020%~0.045%、Nb=0.015%~0.045%、Ti=0.010%~0.020%，Mo=0.08%~0.15%，Ni=0.08%~0.15%，Cu=0.08%~0.20%，B≤0.0005%、Pcm=0.12%~0.14%，余量为Fe和不可避免的杂质；关键工艺步骤包括：

（1）加热：炉膛温度1100~1260℃，煤气流量4000Nm³/h~4500 Nm³/h，空燃比1.0~1.25，炉压1~8Pa，在炉总时间240~360min，加热速度4~10min/cm，出炉心部温度1200~1250℃。