一種550MPa級的耐高溫管線鋼及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種550MPa級的耐高溫管線鋼，其化學(xué)元素質(zhì)量百分配比為：0.061％≤C≤0.120％，1.70％≤Mn≤2.20％，0.15％≤Mo≤0.39％，0.15％≤Cu≤0.30％，0.15％≤Ni≤0.50％，0.035％≤Nb≤0.080％，0.005％≤V≤0.054％，0.005％≤Ti≤0.030％，0.015％≤Al≤0.040％，0.005％≤Ca≤0.035％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)元素。本發(fā)明還公開了該550MPa級的耐高溫管線鋼的制造方法，包括步驟：冶煉，鑄造，板坯加熱，粗軋，精軋，控制冷卻，空冷至室溫。本發(fā)明的管線鋼具備優(yōu)異的高溫力學(xué)性能。
【專利說明】一種550MPa級的耐高溫管線鋼及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋼材產(chǎn)品及其制造方法，尤其涉及一種耐高溫管線鋼及其制造方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著常規(guī)石油、天然氣資源可開采量的日益減少，作為補(bǔ)充替代資源的油砂資源 越來越受到人們的關(guān)注，商業(yè)化開采的規(guī)模日漸擴(kuò)展，產(chǎn)量逐年升高。目前，現(xiàn)有技術(shù)中油 砂開采主要是通過向地表以下的油砂礦藏注入高溫蒸汽以降低油砂的粘稠度，從而提高油 砂的流動性來實(shí)現(xiàn)開采。輸送這些高溫蒸汽的管線鋼就需要考慮到材料強(qiáng)度和工作服役溫 度這兩個因素。但是，由于傳統(tǒng)管線鋼主要是用于常規(guī)石油、天然氣資源的長距離輸送，因 此，其主要關(guān)注的是鋼材料的室溫強(qiáng)度性能。當(dāng)經(jīng)過凍土地區(qū)和地震帶地區(qū)，從應(yīng)變設(shè)計的 角度考慮，這些傳統(tǒng)的管線鋼還需滿足一定的室溫塑性性能，即抗大應(yīng)變能力或低屈強(qiáng)比。 此外，還考慮到一定的阻礙起裂和裂紋捕獲的能力，傳統(tǒng)的管線鋼還需要滿足一定的韌性 要求，尤其是低溫韌性的要求?？傊?，傳統(tǒng)管線鋼主要關(guān)注于室溫強(qiáng)度、塑性和低溫韌性的 改善，并不關(guān)注高溫強(qiáng)度，因此，現(xiàn)在所采用的管線鋼并不是完全適用于油砂礦的開采。
[0003] -方面，傳統(tǒng)管線鋼從改善焊接性的角度出發(fā)，需要盡可能少地添加 C和Μη、Mo、 Cr、Cu、Ni、V等合金元素的含量，以獲得較低的碳當(dāng)量；另一方面，由于加入的合金元素含 量受到限制，其能夠起到固溶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化的作用有限，這就需要借助制造工藝，例如， 采用較低的終軋溫度、較大的軋制變形量以及快速的冷卻速度來實(shí)現(xiàn)晶粒和組織的細(xì)化， 同時利用低溫相變組織的方式來同時獲得高強(qiáng)度高韌性。不過，較低的合金元素會降低材 料的初始強(qiáng)度。此外，雖然較低的終軋溫度、較大的變形量和快冷可以提高初始強(qiáng)度，但是， 這些因素又會降低材料的高溫組織穩(wěn)定性，其不利于材料的高溫強(qiáng)度。為了獲得抗大變形 能力或低屈強(qiáng)比，還需要通過設(shè)計令鋼材形成雙相組織。然而，雙相組織之間的化學(xué)元素濃 度差擴(kuò)散快也會降低材料的高溫組織穩(wěn)定性，也不利于材料的高溫強(qiáng)度。
[0004] 由于目前油砂開采所需輸送蒸汽溫度約350°C，因此，十分有必要獲得一種具有良 好的高溫強(qiáng)度的耐熱管線鋼來用于油砂資源的開采。
[0005]
【發(fā)明者】胡平, 鄭磊, 章傳國 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司