本發(fā)明涉及一種管線鋼及其生產(chǎn)方法，具體的說是一種抗酸耐蝕管線鋼及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
抗酸耐蝕管線鋼主要是抗hic、ssc性能，硫化氫是一種弱酸性電解質(zhì)，在ph為1～5的水溶液中主要以分子態(tài)形式存在，硫化氫與金屬發(fā)生腐蝕反應(yīng)：h2s+fe→fes+2h生成原子氫，h2s作為氫復(fù)合成氫分子的毒化劑，使得原子氫易于進(jìn)入鋼的基體。進(jìn)入鋼中的氫原子通過擴(kuò)散達(dá)到缺陷處，并析出成氫分子，產(chǎn)生很高的壓力。有應(yīng)力存在時(shí)，在拉伸應(yīng)力(外加的或/和殘余的)作用下，氫在冶金缺陷(夾雜、晶界、相界、位錯、裂紋等)提供的三項(xiàng)拉應(yīng)力區(qū)富集，當(dāng)偏聚的氫濃度達(dá)到臨界值時(shí)，高強(qiáng)度鋼、高內(nèi)應(yīng)力構(gòu)件等便會在氫和應(yīng)力場的聯(lián)合作用下開裂。因此，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上應(yīng)阻止原子氫進(jìn)入鋼的基體。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：本發(fā)明從鋼成分低碳、低磷、低硫，以及晶粒細(xì)小組織致密的角度出發(fā)去解決如何阻止原子氫進(jìn)入鋼基體的技術(shù)問題，采用一種低碳、低磷硫、低氣體含量的設(shè)計(jì)，鑄坯低倍評級達(dá)到冶標(biāo)c類評級，通過tmcp軋制降低軋板的晶粒度、消除或減輕帶狀組織，保證了產(chǎn)品的抗酸耐蝕性能，從而達(dá)到抗酸耐蝕管線鋼的基體滿足抗酸耐蝕性能。
本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是：
一種抗酸耐蝕管線鋼，其重量百分比成分為：c：0.02～0.04％，si：0.10～0.35％，mn：0.9～1.40％，p：0.012％，s：0.0010％，nb：0.020～0.070％，ti：0.006～0.020％，ni：0.30％，cr：0.10～0.30％，cu：0.10～0.30％，al：0.015～0.050％，余量為fe和雜質(zhì)。
抗酸耐蝕管線鋼的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：
㈠脫硫站采用石灰與鎂粉進(jìn)行復(fù)合脫硫，脫硫后扒渣干凈，保證轉(zhuǎn)爐爐后硫小于80ppm；
㈡轉(zhuǎn)爐采用雙渣法實(shí)現(xiàn)高溫脫磷，吹煉至85％時(shí)進(jìn)行副槍測溫取樣，此時(shí)提氧槍倒渣，倒渣結(jié)束后，跟據(jù)副槍樣進(jìn)行二次吹煉，保證轉(zhuǎn)爐出鋼溫度大于1680℃，成品磷不大于0.012％；
㈢轉(zhuǎn)爐出鋼采用弱脫氧方式，出鋼加入500kg低碳錳鐵，根據(jù)副槍定氧添加鋁塊，600ppm氧加20kg鋁，每增加100ppm氧增加10kg鋁，保證出鋼后鋼液內(nèi)氧50～80ppm；
㈣鋼水到達(dá)rh后，進(jìn)行測溫取樣，溫度大于等于1580℃，保證鋼液合金化后真空循環(huán)的流動性，真空度≤3.0mbar后進(jìn)行脫碳處理，利用鋼液中的氧去除碳，真空后碳≤0.010％后進(jìn)行合金化處理，合金化結(jié)束后進(jìn)行真空保持，真空處理過程中不進(jìn)行合金化操作，有效去除鋼液的氣體含量；
㈤鋼水到達(dá)lf后，加石灰造渣，通過底攪氬氣攪拌，達(dá)到脫硫的目的，硫控制在0.0010％以內(nèi)，脫硫結(jié)束后進(jìn)行鈣處理，使用220米無縫純鈣包芯線，鈣處理后靜攪15～20min，提高鋼水純凈度；
㈥連鑄過程采用全程保護(hù)澆注，過熱度控制在10～20℃，采用雙輥電磁攪拌技術(shù)，有效控制中心偏析，低倍評級在冶標(biāo)c1.0級以內(nèi)；
㈦軋制過程采用tmcp軋制，通過≤950℃二階段控軋有效降低軋板的晶粒度，合理控制輥速，根據(jù)軋件控制棍速1.1～1.3m/s，加速度0.006～0.010m/s2，通過層流冷卻消除或減輕帶狀組織，返紅溫度設(shè)定450±50℃；有效控制軋板的晶粒度與帶狀組織，消除了氫的擴(kuò)散通道，達(dá)到了抗酸耐蝕的技術(shù)要求。
本發(fā)明從鋼成分低碳、低磷、低硫，以及晶粒細(xì)小組織致密的角度出發(fā)去解決如何阻止原子氫進(jìn)入鋼基體的技術(shù)問題，從而達(dá)到抗酸耐蝕管線鋼的基體滿足抗酸耐蝕性能。
本發(fā)明抗酸耐蝕管線鋼hic性能，實(shí)驗(yàn)按照nacetm0248-a實(shí)驗(yàn)溶液標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，(ctr)≤5％，(csr)≤2％，(clr)≤15％；ssc性能按astmg39標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，在nacetm0177的a溶液中進(jìn)行4點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)間720小時(shí)，試樣加載應(yīng)力為實(shí)際屈服強(qiáng)度的80％。試驗(yàn)后在10倍放大倍率下觀察，試件樣品厚度方向沒有裂紋。
本發(fā)明的有益效果是：采用一種低碳、低磷硫、低氣體含量的設(shè)計(jì)，鑄坯低倍評級達(dá)到冶標(biāo)c類評級，通過tmcp軋制降低軋板的晶粒度、消除或減輕帶狀組織，保證了產(chǎn)品的抗酸耐蝕性能。本發(fā)明成功解決了管線鋼抗hic、ssc性能的控制難點(diǎn)，降低了組織中珠光體數(shù)量，細(xì)小的晶粒度增加了軋材的致密度，減輕的帶狀組織消除了氫擴(kuò)散通道，從而提升了產(chǎn)品質(zhì)量，大幅度提高經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
本實(shí)施例是一種抗酸耐蝕管線鋼的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
㈠管線鋼的重量百分比成分為：其重量百分比成分為：c：0.040％、si：0.35％，mn：1.40％，p：0.012％，s：0.0010％，nb：0.070％，ti：0.020％，ca：0.0040％，al：0.050％，cu：0.30％，ni：0.30％，cr：0.30％，余量為fe；
㈡脫硫站采用石灰與鎂粉進(jìn)行復(fù)合脫硫，脫硫后扒渣干凈，保證轉(zhuǎn)爐爐后硫小于80ppm；
㈢鋼水在bof采用雙渣法進(jìn)行高溫脫磷，。吹煉至85％時(shí)進(jìn)行副槍測溫取樣，此時(shí)提氧槍倒渣，倒渣結(jié)束后，跟據(jù)副槍樣進(jìn)行二次吹煉，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度大于1680度，成品磷不大于0.012％；
㈣轉(zhuǎn)爐出鋼進(jìn)行弱脫氧操作，加入500kg低碳錳鐵，根據(jù)副槍定氧添加鋁塊，600ppm氧加20kg鋁，每增加100ppm氧增加10kg鋁，保證爐后鋼液定氧范圍50～80ppm。
㈤鋼水到達(dá)rh后，進(jìn)行測溫取樣，溫度大于等于1580度，保證鋼液合金化后真空循環(huán)的流動性，真空度≤3.0mbar后進(jìn)行脫碳處理，利用鋼液中的氧去除碳，真空后碳≤0.010％后進(jìn)行合金化處理，合金化結(jié)束后進(jìn)行真空保持，真空處理過程中不進(jìn)行合金化操作，有效去除鋼液的氣體含量；
㈥鋼水到達(dá)lf后，加石灰造渣，通過底攪氬氣攪拌，達(dá)到脫硫的目的，硫控制在0.0010％以內(nèi)，脫硫結(jié)束后進(jìn)行鈣處理，使用220米無縫純鈣包芯線，鈣處理后靜攪15～20min，提高鋼水純凈度；
㈦連鑄過程采用全程保護(hù)澆注，過熱度控制在10～20度，采用雙輥電磁攪拌技術(shù)，提升內(nèi)部組織，控制中心偏析，低倍評級在冶標(biāo)c1.0級以內(nèi)；
㈧㈦軋制過程采用tmcp軋制，通過≤950℃二階段控軋有效降低軋板的晶粒度，合理控制輥速，根據(jù)軋件控制棍速1.1～1.3m/s，加速度0.006～0.010m/s2，通過層流冷卻消除或減輕帶狀組織，返紅溫度設(shè)定450±50℃；有效控制軋板的晶粒度與帶狀組織，消除了氫的擴(kuò)散通道，達(dá)到了抗酸耐蝕的技術(shù)要求。
㈨滿足力學(xué)性能、hic、ssc、晶粒度、帶狀評級要求。
本實(shí)施例生產(chǎn)過程具體如下：
本實(shí)施例的抗酸管線鋼通過低碳、低磷、低硫設(shè)計(jì)，低溫澆鑄、tmcp軋制，軋材內(nèi)部組織更加致密，晶粒更細(xì)，滿足了不同規(guī)格產(chǎn)品hic、ssc性能要求。
實(shí)施例2
本實(shí)施例抗酸耐蝕管線鋼的重量百分比成分為：c：0.020％，si0.10％，mn：0.9％，p：0.012％，s：0.0010％，nb：0.020％，ti：0.006％，ca：0.0040％、al：0.015％，cu：0.10％，ni：0.30％，cr：0.10％，余量為fe。本實(shí)施例的抗酸耐蝕管線鋼的生產(chǎn)方法工藝步驟與實(shí)施例一相同，本實(shí)施例生產(chǎn)過程具體如下：
本實(shí)施例的抗酸管線鋼通過低碳、低磷、低硫設(shè)計(jì)，低溫澆鑄、tmcp軋制，軋材內(nèi)部組織更加致密，晶粒更細(xì)，滿足了不同規(guī)格產(chǎn)品hic、ssc性能要求。
除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。