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1、10申请公布号CN102080194A43申请公布日20110601CN102080194ACN102080194A21申请号201110054270722申请日20110308C22C38/58200601C22C38/50200601B21B37/74200601C21D9/00200601C21D1/1820060171申请人南京钢铁股份有限公司地址210035江苏省南京市六合区卸甲甸1号72发明人邱红雷刘朝霞楚觉非李晓玲陈远姝宋世佳李丽74专利代理机构南京汇盛专利商标事务所普通合伙32238代理人陈扬54发明名称一种具有优异抗时效性的抗大变形管线钢及其生产方法57摘要本发明公开了一种具。
2、有优异抗时效性的抗大变形管线钢及其生产方法，该管线钢化学成分按重量百分比计为，C003012，SI010030，MN120180，P0010，S0005，NB00300060，TI00060020，CR010040，NI010030，CU001003，AL00100050，余量为FE及不可避免的杂质。采用控轧控冷工艺，轧前加热温度11501250，粗轧温度9501050，精轧开轧温度880900；轧后层流冷却，终冷温度600650，冷却速率515/S；进行两相区淬火处理，淬火温度为AC1AC3之间。得到的抗大变形管线钢具有低屈强比、高强度、高塑性和抗时效性优异等特点。51INTCL19中华人民。
3、共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页CN102080197A1/1页21一种具有优异抗时效性的抗大变形管线钢，其特征在于该管线钢化学成分按重量百分比计为，C003012，SI010030，MN120180，P0010，S0005，NB00300060，TI00060020，CR010040，NI010030，CU001003，AL00100050，余量为FE及不可避免的杂质。2一种权利要求1所述具有优异抗时效性的抗大变形管线钢的生产方法，其特征在于该方法具体要求如下轧制工艺采用控轧控冷工艺，为两阶段轧制；轧前连铸坯加热温度介于11501250，粗轧温度95010。
4、50，精轧开轧温度为880900；轧后采用层流冷却，终冷温度600650，冷却速率515/S；随后空冷；热处理工艺选取屈服强度级别高于515MPA的X70级钢板，随后进行两相区淬火处理，淬火温度为介于AC1AC3之间的680720，淬火保温时间为2MIN/MM板厚10MIN；淬火后钢板屈强比在080以下，得到具有优异抗时效性的抗大变形管线钢。3根据权利要求2所述的具有优异抗时效性的抗大变形管线钢的生产方法，其特征在于通过两相区淬火保温后，X70钢板中的部分针状铁素体转变为等轴细小的铁素体；通过未完全铁素体相变来获得双相组织，铁素体体积分数占2560，并根据铁素体的需要量来确定保温时间的长短；通。
5、过热处理后的淬火来抑制铁素体的长大，同时，获得一定量的MA组元，弥补因铁素体的生成而导致材料的抗拉强度的损失。4根据权利要求2所述的具有优异抗时效性的抗大变形管线钢的生产方法，其特征在于淬火温度在200250之间，保温时间为2MIN/MM板厚30MIN，MA组元在低温时效过程中马氏体部分进行分解，形成回火马氏体，促进了碳氮化物的生成，提高了板材强度。权利要求书CN102080194ACN102080197A1/4页3一种具有优异抗时效性的抗大变形管线钢及其生产方法技术领域0001本发明涉及一种抗大变形管线钢，具体地说是一种具有优异抗时效性的抗大变形管线钢及其生产方法。背景技术0002采用管线输。
6、送石油天然气具有高效、经济、安全、无污染等特点，被认为是长距离输送油气的有效方式。为提高输送效率、降低能耗、减少投资和降低管线运营费用，一方面，长距离管线输送需要加大管径、降低单位输送成本，提高管线钢强度级别，另一方面需考虑到地形地势的复杂性，如地震区和永冻带。这些地区的埋地管线可能发生大的塑性变形。而这两方面构成了管线钢长期存在的冷成形性与强度之间的矛盾。针对这类问题，一种称为“基于应变设计法”的抗大变形管线钢问世。这种“基于应变设计法”的管线钢具有更高的抗压缩和拉伸应变的性能。也就是，沿管的纵向需具有优异的应变能力，如均匀延伸率和低屈强比，以保证机械完整性。目前，这种管线钢化学成分设计，一。
7、般碳含量较低，适当加一些合金元素，如NI、CR、NB、CU等，属于一种低合金高强钢，经临界区热处理或控制轧制而得到的主要由铁素体和贝氏体所组成的双相钢。实际上第二相还可能含有残余奥氏体及碳化物等相，但由于这些相的含量均很少，故一般称之为铁素体和贝氏体双相钢。双相钢具有高的抗拉强度和塑性匹配好等特点，这不仅解决了管线钢长期存在的冷成形性与强度之间的矛盾，而且使其沿管径方向的强度大大得以提高，提高其自身的抗大变形能力。0003抗大变形管线钢制管后需涂覆一层树脂，起到抗腐作用。涂覆温度介于180250之间。而在管线钢中间隙原子C、N原子因具有较低的平衡溶解度和较高的扩散能力，易结合钢中的置换原子如C。
8、R、MO、V、CU和MG形成碳化物、氮化物或碳氮化物，增加应变时效性，导致材料硬化，延展性降低，恶化钢材性能。因此，对于双相抗大变形管线钢，需要满足基于应变设计的要求的同时，还需要考虑钢中低温应变时效的问题。0004经检索，以下一些专利涉及具有抗低温时效性抗大变形管线钢的生产方法，其生产方法如下CN101611163A提供了一种具有优良的抗应变时效性的低屈服比双相钢管线管，它通过控轧控冷的方式，获得钢板的屈服强度大于420MPA，抗拉强度大于500MPA，组织为铁素体与贝氏体双相组织。该方法不仅需要在720800进行低温精轧，使轧钢生产周期延长；而且，还需要控制冷却开始与结束温度，以不少于10。
9、/S的冷却速度进行冷却，增加了生产难度。另外，在考察低温应变时效实验中，一方面应变时效实验较短，只有58分钟的表面热处理时间，就导致了屈强比有了明显的提高（低温应变时效后的屈强比都高于080）。0005JP11080832A公开了一种低屈强比钢板的生产方法，获得了铁素体和贝氏休的双相组织，得到的屈强比较低，但屈服强度仅大于345MPA。其生产工艺也相对复杂，要求非再结晶区轧制变形大于30，且对终轧温度和轧后冷却速度都有要求，随后需要对热轧板进行淬火和回火处理，没有考察其时效性能。说明书CN102080194ACN102080197A2/4页4发明内容0006为了克服现有技术的不足，考虑到抗大变。
10、形用管线钢在制管后需要涂覆一层树脂，需保证管线钢抗低温应变时效性能，且易于生产，本发明的目的在于提供了一种具有优异抗时效性的抗大变形管线钢及其生产方法，本发明通过利用TMCP技术获得轧态组织为正常X70管线钢的贝氏体的组织，再通过在铁素体奥氏体相变点（AC1AC3）之间，进行简单的热处理方法，获得铁素体贝氏体双相组织，且铁素体分数约占2060，从而得到了低屈强比，高强度，塑性良好的高级别抗大变形管线钢。0007本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种具有优异抗时效性的抗大变形管线钢，其特征在于该管线钢化学成分按重量百分比计为，C003012，SI010030，MN120180，P0010，S。
11、0005，NB00300060，TI00060020，CR010040，NI010030，CU001003，AL00100050，余量为FE及不可避免的杂质。0008一种上述具有优异抗时效性的抗大变形管线钢的生产方法，其特征在于该方法具体要求如下轧制工艺采用控轧控冷工艺（TMCP），为两阶段轧制；轧前连铸坯加热温度介于11501250，粗轧温度9501050，精轧开轧温度880900；轧后采用层流冷却，终冷温度600650，冷却速率515/S；随后空冷；热处理工艺为了获得使成品获得低的屈强比，选取屈服强度级别高于515MPA的X70级钢板，随后进行两相区淬火处理，淬火温度为介于AC1AC3之间。
12、的680720，淬火保温时间为2MIN/MM板厚10MIN；淬火后钢板屈强比在080以下，得到具有优异抗时效性的抗大变形管线钢。0009本发明通过两相区保温，使X70钢板中的部分针状铁素体转变为等轴细小的铁素体。通过未完全铁素体相变来获得双相组织，铁素体体积分数约占2560，并根据铁素体的需要量来增减保温时间的长短。随后，通过热处理后的淬火来抑制铁素体的长大，并通过所获得一定量的MA组元来弥补因铁素体的生成而导致材料的抗拉强度的损失。获得的抗大变形管线钢具体性能为屈服强度为510580MPA，抗拉强度为630720MPA，延伸率为2640，屈强比RT02/RM080。0010本发明通过淬火温度。
13、在200250之间，保温2MIN/MM板厚30MIN后，对抗大变形管线钢进行时效性能考察。由于MA组元在低温时效过程中马氏体部分进行分解，形成回火马氏体，促进了碳氮化物的生成，有利于板材强度的提高，使得材料的综合性能非但没有恶化，反而有所提高。时效后的管线钢屈服强度比时效前屈服强度弱有降低，抗拉强上升，延伸率上升，屈强比下降。0011本发明具有如下优点1、在利用普通管线钢化学成分和常规X70级管线钢轧制生产方式下，选取屈服强度有适当富余量的X70级管线钢，通过一种简单的离线热处理方法，便可获得抗大变形管线钢，获得铁素体体积分数约占2560。且双相中的铁素体分数可以通过离线热处理过程中的保温时间。
14、进行控制。00122、通过简单的热处理方法，通过生成相对软的铁素体相，降低X70级管线钢的屈说明书CN102080194ACN102080197A3/4页5服强度，而通过MA组元和充分发挥管线钢在TMCP过程中来不及析出的微合金元素的强化作用，使钢材的抗拉强度上升，屈强比明显下降，均匀延伸率上升。00133、本发明的制造方法，具有生产工艺稳定，在制管后的涂覆过程中，即，低温时效过程中，性能非但恶化，反而有所提高。附图说明0014图1是实施例经离线热处理后得到抗大变形管线钢在金相显微镜下典型的组织形貌图。0015图2是实施例经离线热处理后得到抗大变形管线钢在扫描电镜下典型的组织形貌图。具体实施方。
15、式0016一种具有优异抗时效性的抗大变形管线钢，该管线钢化学成分按重量百分比计如表1所示。0017上述具有优异抗时效性的抗大变形管线钢的生产方法，具体要求如下轧制工艺采用控轧控冷工艺（TMCP）两阶段轧制；轧前连铸坯加热温度介于11501250，粗轧温度9501050，精轧开轧温度为880900；轧后采用层流冷却，终冷温度600650，冷却速率515/S；随后空冷；热处理工艺为了获得使成品获得低的屈强比，选取屈服强度级别高于515MPA的X70级钢板，随后管线钢进行两相区淬火处理，在热处理炉中重新加热到680720，然后在这个温度下保温40MIN，保温结束后立即用水淬火。图1是实施例经离线热处。
16、理后得到抗大变形管线钢在金相显微镜下典型的组织形貌图。图2是实施例经离线热处理后得到抗大变形管线钢在扫描电镜下典型的组织形貌图。组织都为超细铁素体贝氏体双相组织和一定量的MA组元组成。铁素体体积分数约占2535，铁素体晶粒尺寸细小，且多为等轴状。0018随后对管线钢进行低温回火，回火温度为230，保温时间为90MIN。该时间长度足够制管后涂覆时间。淬火及时效后板材拉伸性能如表2，冲击性能如表3。0019表1本发明实施例的化学成分（WT）实施例CSIMNPSNBTICRNICUALT实施例10060201500010000080054001002002000390024实施例20080221570008000070030001201302500360015表2时效前后的板材拉伸性能说明书CN102080194ACN102080197A4/4页6表3时效前后的板材冲击性能可以看出，实施例1和2屈服强度，抗拉强度达到API5L标准中X70要求，屈强比低于080，延伸率27，均匀延伸率101，达到了抗大变形X70管线钢的要求。具有生产工艺稳定，且在低温时效过程中，材料的综合性能非但恶化，反而有所提高。说明书CN102080194ACN102080197A1/1页7图1图2说明书附图CN102080194A。