[发明专利]一种低成本高性能X80级热煨弯管钢及制备方法和应用

说明书

本发明特别涉及一种低成本高性能X80级热煨弯管钢及制备方法和应用，属于低合金高强钢制造技术领域，通过对贵重合金元素采用低Mo，去Ni，同时弥补强度韧性损失则创造性的通过添加Cr、Cu、及Mg等元素提高成品弯管强度及低温冲击韧性，有效降低合金成本。

技术领域

本发明属于低合金高强钢制造技术领域，特别涉及一种低成本高性能X80级热煨弯管钢及制备方法和应用。

背景技术

伴随着中国城镇化进程的推进，市场对油气资源的需求迅速扩大。中国已建成的西气东输一、二、三线及中俄东线、陕京四线等主干网均是横跨多省市的长距离输送干线，在这些管道建设中需要多次转向以满足实际工程需要。热煨弯管作为主要的转向部件通过将钢板制成的母管在感应线圈的加热下弯制成一定角度来实现管道走向的转变。

热煨弯管的制造工艺与主干网管有所不同，经过高温加热后破坏了原本经热机械轧制的强韧化形态，因此对于热煨弯管的制造过程中为了保证成品弯管强韧性，往往通过添加大量的Ni、Mo等贵重合金元素导致成本较高，同时由于合金元素大量添加导致碳当量(C_IIW)高，焊接后焊缝、HAZ区域韧性差，威胁全管道服役的安全性。与此同时，近年来为进一步提高输送效率，高压输送成为管道输送的发展趋势，这就要求钢级、壁厚以及韧性的进一步增加，而从目前国内主流的管线钢生产企业来看，普遍通过添加较高的碳含量以及合金含量来保证热煨弯制后的强度，而对于其韧性关注则较少。申请人在发明过程中发现：由于热煨弯管由钢企提供原料、经制管企业焊接成母管后再经热煨弯制厂家进行最终成品生产，流程长、工艺复杂，因此目前公开报道中对于钢板原料生产与焊接、热煨弯制全流程制造工艺匹配极少，这是导致最终热煨弯管成品成本高、质量差的关键所在。

目前，已有中国发明专利申请CN 103981460 A公开了高韧性X80弯管用热轧平板钢及其生产方法，其C：0.060～0.085％，其不仅添加了微合金元素Nb、V、Ti，还同时要求Cu、Cr、Ni、Mo的复合添加，且Ni、Mo的含量要求同时≥0.15％，还要求控制碳当量CEIIW：0.43-0.50％，Ni、Mo同时大量添加导致成本较高。

另有，中国发明专利申请CN 102286705 A公开了一种高强度X80弯管用钢板的生产工艺，其权利要求中Cu、Cr、Ni、Mo范围较宽，但是实例中Mo、Ni达到了0.5％，同时其未公布母管及热煨工艺，按此成分及工艺来生产不仅成本高昂，而且热煨后产品韧性差，不能满足应用要求。

中国发明专利申请CN 102268612 A公开了一种X80钢耐低温弯管及其制造工艺同样地，其成分体系中合金元素Cr、Ni、Mo含量很高，特别是Ni的含量，高达1.0％，其提供了热煨弯制工艺，但是对热轧钢板的生产却不控制导致其虽然性能较好，但合金成本很高。

发明内容

本申请的目的在于提供一种低成本高性能X80级热煨弯管钢及制备方法和应用，以解决了制造高钢级热煨弯管合金成本高的问题，同时成品弯管焊缝及HAZ具有优异的低温冲击韧性。

本发明实施例提供了一种低成本高性能X80级热煨弯管钢，所述钢的化学成分以质量分数计包括：C：0.055-0.085％、Si:0.15-0.30％、Mn:1.60-1.85％、P：≤0.012％、S：≤0.0020％、Alt：0.015-0.045％、Nb：0.050-0.080％、V：0.03-0.06％、Ti：0.010-0.020％、Cr：0.20-0.40％、Mo：0.08-0.15％、Cu:0.25-0.50％、Mg：0.0010-0.0020％、N：≤0.006％、Ca：≤0.006％、O：0.0010-0.0020％，其余为Fe及不可避免的杂质。