一種提高鋼板抗氫致裂紋的生產方法
【專利摘要】本發明公開了一種新型抗氫致裂紋管線鋼板的簡易生產方法，其成分按重量百分比為C?0.03～0.06%，Si?0.10～0.35%，Mn?0.4～0.8%，P≤0.010%，S≤0.010%，Nb≤0.0050%，Ti?0.002～0.020%，Mo≤0.02%，Cr?3.0～6.0%，Ni≤0.2%，Al≤0.060%，V≤0.010%，余量為Fe和雜質。采用常規軋制工藝，奧氏體化溫度為1180℃～1220℃，終軋溫度為820～870℃；隨后空冷。得到的鋼板具有優異的抗氫致開裂性能。
【專利說明】一種提高鋼板抗氫致裂紋的生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種煉鋼工藝，具體說是一種抗氫致裂紋管線鋼板的簡易生產方法，屬于金屬冶煉工藝【技術領域】。
【背景技術】
[0002]我國油氣分布總體特征是分布廣，產量不高，品質不高。已發現的油田多數集中在陸上東部地區，近年來西部地區及淺海大陸架發展很快，開發了一批重要油氣田，特別是氣田主要分布在西部，但是在油氣開采過程中一個不得不面對的問題就是腐蝕。
[0003]對于油氣田腐蝕，按照腐蝕介質可分為:CO2腐蝕、H2S腐蝕、多相流沖刷腐蝕和土壤腐蝕。按照腐蝕機制可分為三大類型:常規腐蝕和電化學腐蝕，如電偶腐蝕、縫隙腐蝕、小孔腐蝕等；流體力學化學腐蝕，如沖刷腐蝕、流體促進腐蝕、沖蝕腐蝕、空泡腐蝕等；固體力學化學腐蝕，如腐蝕疲勞、應力腐蝕、硫化物應力腐蝕開裂等。
[0004]其中，H2S主要來自儲藏地層的氣體或伴生氣體，硫酸鹽還原菌和某些化學品也會釋放出h2s。硫化氫溶于水顯弱酸性，其去極化腐蝕的陰極過程如下:
H2S = HS— + H +
HS— = S2 + + H +
2H+ +2e = H2 or 2H(進入金屬導致氫脆或者開裂)
硫化鐵膜溶解度非常低，是良導體，作為陰極，促進點蝕的發生。硫化物離子會減慢氫原子復合速率，造成氫分子積累，為氫原子進入金屬提供動力。所以不僅造成點蝕，還經常導致金屬開裂；硫化氫腐蝕是油氣田四大腐蝕中最嚴重、最危險的。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于針對現有技術存在的缺陷，提出一種提高鋼板抗氫致裂紋的生產方法，通過成分設計和常規軋制工藝獲得均勻的多邊形鐵素體、貝氏體組織，從而得到了優異的抗氫致開裂的鋼板。
[0006]本發明通過下列技術實現:本發明提供一種提高鋼板抗氫致裂紋的生產方法，鋼種成分按重量百分比為 C 0.03 ~0.06%, Si 0.10 ~0.35%, Mn 0.4 ~0.8%, P^0.010%,S^0.010%, Nb ^0.0050%, Ti 0.002 ~0.020%，Mo ^ 0.02%, Cr 3.0 ~6.0%，Ni ^ 0.2%,Al ( 0.060%, V^0.010%，余量為Fe和雜質；軋制工藝采用常規軋制工藝，奧氏體化溫度為1180°C~1220°C，終軋溫度為820~870°C ;隨后空冷。
[0007]本發明的進一步限定技術方案，前述的提高鋼板抗氫致裂紋的生產方法，通過軋制后，得到多邊形鐵素體/貝氏體型(PF+B)組織。
[0008]前述的提高鋼板抗氫致裂紋的生產方法，鋼種成分按重量百分比為C 0.038%, Si
0.22%,Mn 0.53%, P 0.010%,S 0.002%,Nb 0.005%,Ti 0.017%,Mo 0.01%,Cr 4.06%, Ni
0.10%, Al 0.041%, V 0.007%，余量為Fe和雜質；軋制工藝采用常規軋制工藝，奧氏體化溫度為1190°C~1215°C，終軋溫度為825~850°C ;隨后空冷。[0009]進一步的，前述的提高鋼板抗氫致裂紋的生產方法，鋼種成分按重量百分比為C
0.043%, Si 0.23%, Mn 0.49%, P 0.010%, S 0.003%, Nb 0.003%,Ti 0.019%, Mo 0.01%, Cr
3.89%，Ni 0.15%，Al 0.041%, V 0.006%，余量為Fe和雜質；軋制工藝采用常規軋制工藝，奧氏體化溫度為1200°C~1220°C，終軋溫度為855~870°C ;隨后空冷。
[0010]本發明通過成分設計，其中鉻作為鋼板中的有益元素已被廣為證實，鉻能顯著改變鋼的抗腐蝕能力和抗氧化能力，有助于提高耐磨性和保持高溫強度。Cr通過抑制陰極析氫來降低腐蝕速率，從而提高材料的耐蝕性，這與Cr元素本身屬性相關，即固溶態Cr具有.的特質，使氫離子放電反應的驅動力增大，陰極還原變得困難，從而使整個腐蝕過程變得困難。
[0011]本發明具的有益效果:1、通過特殊的成分設計，添加廉價的鉻合金，降低了合金成本；同時錳含量低，很大程度上降低了鑄坯的中心偏析，利于鋼板的抗氫致裂紋性能。加上簡單的常規軋制工藝方法，不需控軋控冷以及后續的熱處理，可以形成形狀相互交織分布的金相組織，使得鋼的韌性較好，抗氫致開裂性能提高。
[0012]2、本發明的軋制成型方法簡單易行，只需進行簡單的常規軋制后，直接空冷即可，免去了控制冷卻用水的成本和控冷的工藝，降本的同時保證了板型的均勻性。生產工藝穩定，得到優異的抗氫致裂紋性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為實施例1得到鋼板在金相顯微鏡下典型的組織形貌圖。
[0014]圖2為實施例2得到鋼板在金相顯微鏡下典型的組織形貌圖。
【具體實施方式】
[0015]實施案例I
本實施例提供一種提高鋼板抗氫致裂紋的生產方法，鋼種成分按重量百分比為C
0.038%, Si 0.22%, Mn 0.53%, P 0.010%, S 0.002%, Nb 0.005%, Ti 0.017%, Mo 0.01%, Cr
4.06%，Ni 0.10%，Al 0.041%, V 0.007%，余量為Fe和雜質；軋制工藝采用常規軋制工藝，奧氏體化溫度為1190°C~1215°C，終軋溫度為825~850°C ;隨后空冷。
[0016]實施案例2
本實施例提供一種提高鋼板抗氫致裂紋的生產方法，鋼種成分按重量百分比為C
0.043%, Si 0.23%, Mn 0.49%, P 0.010%, S 0.003%, Nb 0.003%, Ti 0.019%, Mo 0.01%, Cr
3.89%，Ni 0.15%，Al 0.041%, V 0.006%，余量為Fe和雜質；軋制工藝采用常規軋制工藝，奧氏體化溫度為1200°C~1220°C，終軋溫度為855~870°C ;隨后空冷。
[0017]圖1、2均為實施例得到鋼板在金相顯微鏡下典型的組織形貌圖，組織均勻。仔細觀察圖2，可以發現基體上無明顯的島狀組織，提高了鋼板的抗H2S腐蝕性能。
[0018]在本實施例中，其成分按重量百分比如表1所示，抗氫致開裂性能見表2。
[0019]表1本發明實施例的化學成分(wt%)
【權利要求】
1.一種提高鋼板抗氫致裂紋的生產方法，其特征在于:鋼種成分按重量百分比為C0.03 ~0.06%，Si 0.10 ~0.35%，Mn 0.4 ~0.8%，P^0.010%, S ^ 0.010%, Nb ^ 0.0050%,Ti 0.002 ~0.020%, Mo ( 0.02%, Cr 3.0 ~6.0%, Ni ( 0.2%, Al ( 0.060%, V ^ 0.010%,余量為Fe和雜質；軋制工藝采用常規軋制工藝，奧氏體化溫度為1180°C~1220°C，終軋溫度為820~870°C ;隨后空冷。
2.根據權利要求1所述的提高鋼板抗氫致裂紋的生產方法，其特征在于:通過軋制后，得到多邊形鐵素體/貝氏體型(PF+B)組織。
3.根據權利要求1所述的提高鋼板抗氫致裂紋的生產方法，其特征在于:鋼種成分按重量百分比為 C 0.038%, Si 0.22%, Mn 0.53%, P 0.010%, S 0.002%, Nb 0.005%, Ti0.017%, Mo 0.01%, Cr 4.06%, Ni 0.10%, Al 0.041%, V 0.007%，余量為 Fe 和雜質；軋制工藝采用常規軋制工藝，奧氏體化溫度為1190°C~1215°C，終軋溫度為825~850°C ;隨后空冷。
4.根據權利要求1所述的提高鋼板抗氫致裂紋的生產方法，其特征在于:鋼種成分按重量百分比為 C 0.043%, Si 0.23%, Mn 0.49%, P 0.010%, S 0.003%, Nb 0.003%, Ti·0.019%, Mo 0.01%, Cr 3.89%, Ni 0.15%, Al 0.041%, V 0.006%，余量為 Fe 和雜質；軋制工藝采用常規軋制 工藝，奧氏體化溫度為1200°C~1220°C，終軋溫度為855~870°C ;隨后空冷。
【文檔編號】C22C38/50GK103627974SQ201310648266
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月4日 優先權日:2013年12月4日
【發明者】尹雨群, 唐春霞, 趙晉斌 申請人:南京鋼鐵股份有限公司