一種Ni-Mo低溫高韌性X100管件用鋼板及其制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種Ni-Mo低溫高韌性X100管件用鋼板，該鋼板的化學成分按質量百分比計為C：0.09～0.12%、Mn：1.5～1.9%，Si：0.1～0.3%，S：≤0.003%，P：≤0.015%，Nb：0.04～0.065%、Ti：0.008～0.03%、V：0.02～0.10%，Alt：≤0.06%，N:≤0.010%，O：≤0.006%，Mo：0.40～0.50%，Cu：≤0.35%，Ni：0.51～0.65%，Cr：≤0.35%，Ca：≤0.01%，其余為Fe。制造工藝包括鋼水冶煉—爐外精煉—板坯再加熱—TMCP工藝—調質熱處理，成品具有高的強度、高的低溫韌性，與X100主體管線焊接匹配，Ni、Mo成分配比放寬了熱處理的工藝窗口，提高了鋼材的成材率和合格率。
【專利說明】-種N i-Mo低溫高韌性X1OO管件用鋼板及其制造方法

【技術領域】
[0001] 本發明屬于鋼板制造領域，具體涉及一種超高強度和低溫高韌性的XlOO管件用 鋼板及其制造方法，該鋼板的成材率高、性能穩定，所制造的管件心部具有低溫高韌性，并 與主體鋼管具有優良的焊接匹配性能。

【背景技術】
[0002] 目前，能源結構仍呈現以石油及天然氣等化石能源結構為主，石油天然氣主要是 依靠管道運輸，考慮到管道建設和運營的安全及經濟性，近幾年來，對管線用鋼的強度和韌 性提出更為嚴格的要求。在輸送條件(如輸送壓力）相同的情況下，采用更高鋼級的管線鋼 可將管道的壁厚減薄，從而減少用鋼量，節約管道建設成本；或者在管徑、壁厚相同的情況 下，采用更高鋼級管線鋼可以提高輸送壓力，在相同單位時間內可輸送更多的能源量。據測 算，在管徑及壁厚相同的情況下，X80管線管道要比X70管線管道的輸送能力提高12%，而 XlOO管道要比X80管道提高20%。因此，采用更高鋼級管線鋼是管道建設的發展趨勢，特別 是長距離高壓輸送石油天然氣，采用XlOO或更高鋼級的管道是能源輸送的發展方向。一條 完整的輸送管道不僅包括主體管線鋼管，還包括彎管及三通接頭等管件，隨著XlOO鋼級鋼 管的推廣應用，與至配套的XlOO管件用鋼也應獲得本領域技術人員的關注。
[0003] 專利號VN201010215728. 8的專利公開了一種管件用鋼，涉及X80、X100兩種鋼級， 該專利有如下特點：1) C含量在0. 13?0. 23%之間，含量很高；2) Nb含量較低，為0. 01? 0. 04%，這會帶來至少三個方面的不足：一是與直縫焊管的焊接匹配性較差，實際上XlOO鋼 級直線管的碳含量為< 〇. 10%，這樣，該專利的管件與直縫焊管段的焊接不匹配，試用性不 高，尤其在高寒低溫地區更加加劇這種匹配的不適用性；二是韌性不高，特別是低溫韌性較 低，從該發明后續公布的性能數據看，低溫沖擊韌性均不高，且不穩定；三是從其公布的強 度數據看，該專利中C含量很高，這樣就造成為了確保沖擊韌性值，必須將后續回火溫度控 制得很高，進而導致強度值下降較大，富余量很小，工藝的少許波動會造成強度或沖擊韌性 的不合格，鋼板的成材率低。
[0004] 專利號CN201110043324. X的專利公開了一種XlOO鋼級彎管和管件的制備方法， 該發明有如下特點：一是C含量在0. 12?0. 20%，Si含量為0. 3-0. 5%，含量均較高，這給管 件的沖擊韌性帶來不穩定性；二是該發明實例中Nb含量均為0. 07%以上，高Nb含量會在焊 縫區加劇粒貝等組織的形成，最終導致沖擊韌性過低且不穩定。
[0005] 專利號CN200910196094的專利涉及一種高強度管件用鋼的制造方法，該發明有 如下特點：碳含量在〇. 02?0. 12%，Mo :0. 05?0. 30%，Ni :0. 10?0. 24%，該成分在實際操 作中碳量較低可與直縫焊管焊接匹配性較好，但是同時由于Mo及Ni等合金元素含量較低 造成淬透性不高，最終造成鋼板的強度不高，為保證鋼的強度和韌性匹配，后續熱處理工序 窗口很窄，給實際生產帶來不便，鋼材的合格率較低；從實施例公布的性能數據看，雖能達 到XlOO鋼級性能要求，但是富余量不高，且沖擊韌性較低，波動性較大，只適用于X80鋼級 或以下鋼級，XlOO鋼級實際應用性不高。
[0006] 專利號CN201110043719的專利涉及一種高強度管件制造方法，該發明專利有如 下特點：1)碳含量很高，C為0. 11?0. 25%，，且Ceq高達0. 62%，管件與直管段焊接匹配較 差；2)只適用于X90或以下的鋼級。


【發明內容】

[0007] 本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種具有超高強度和低溫 高韌性的XlOO管件用鋼板，且鋼板的性能穩定、成材率和合格率高，無需苛刻的工藝制造 條件，同時鋼板的焊接敏感系數Pcm更低，與XlOO鋼級主體管線具有良好的焊接匹配特性。
[0008] 本發明所要解決的另一技術問題是針對上述現有技術現狀提供一種具有超高強 度和低溫高韌性的XlOO管件用鋼板的制造方法。
[0009] 本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為，一種Ni-Mo低溫高韌性XlOO管件 用鋼板，該鋼板的化學成分按質量百分比計為C :0. 09?0. 12%、Mn :1. 5?I. 9%，Si :0. 1? 0· 3%，S :彡 0· 003%，P :彡 0· 015%，Nb :0· 04 ?0· 065%、Ti :0· 008 ?0· 03%、V :0· 02 ?0· 10%， Alt ：^ 0. 06%, N:彡 0· 010%, 0 :彡 0· 006%, Mo :0· 40 ?0· 50%, Cu :彡 0· 35%, Ni :0· 51 ? 0. 65%，Cr :彡0. 35%，Ca :彡0. 01%，其余為Fe和不可避免的雜質；所述鋼板的碳當量Ceq 為 0· 49 ?0· 55%，Ceq=C+Mn/6+(Mo+V+Cr)/5+ (Ni+Cu) /15 ;焊接敏感系數 Pcm 為 0· 23 ? 0· 27%，Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Mo/15+V/10 ;厚度為 36 ?55mm，屈服強度為 725 ? 800MPa，抗拉強度為815?865MPa，延伸率彡21%，屈強比RtO. 5/Rm彡0. 93, -30° C鋼板 心部橫向沖擊吸收能在200?280J，-46° C鋼板心部橫向沖擊吸收能在120?210J。
[0010] 本發明XlOO管件用鋼板的化學成分是這樣確定的： C :是鋼中最經濟、最基本的強化元素，通過固溶強化和析出強化可明顯提高鋼的強度， 但對鋼的韌性、延性以及焊接性能帶來不利影響，因此管線鋼的發展趨勢是不斷降低C含 量，考慮到管件用鋼的后續需要熱處理，為保證鋼板淬透性，因此需要限制C含量的下限在 一定范圍內，根據性能需要，本發明中將C含量控制在0. 09?0. 12%。
[0011] Si :是鋼中的脫氧元素，并以固溶強化形式提高鋼的強度。Si含量低于0. 10%時， 脫氧效果較差，Si含量較高時會造成韌性及焊接性能下降。本發明Si含量控制為0.1? 0· 3%。
[0012] Mn :通過固溶強化提高鋼的強度，是管線鋼中彌補因 C含量降低而引起強度損失 的最主要的元素，Mn同時還是擴大Y相區的元素，可降低鋼的Y - α相變溫度，有助于獲 得細小的相變產物，可提高鋼的韌性，降低韌脆性轉變溫度，Mn也是提高鋼的淬透性元素。 本發明中Mn含量設計在1. 5?1. 9%范圍。
[0013] :是現代微合金化鋼特別是管線鋼中最主要的微合金化元素之一，對晶粒細化的 作用非常明顯。通過Nb的固溶拖曳及熱軋過程中的Nb (C，N)應變誘導析出可阻礙形變奧 氏體的回復、再結晶，經TMCP使未再結晶區軋制的形變奧氏體在相變時轉變為細小相變產 物，以提高鋼的強度和韌性，本發明主要是通過C與Nb含量的關系來確定Nb含量在0. 04? 0.07%范圍之間。
[0014] :具有較高的析出強化和較弱的晶粒細化作用，在Nb、V、Ti三種微合金化元素中復 合使用時，V主要起析出強化作用。本發明中V含量設計在0. 02?0. 1%的較低范圍。
[0015] :A1與N結合形成的AlN可以有效地細化晶粒，但含量過高會損害鋼的韌性，本發 明控制其含量在< 0. 06%。
[0016] :是強的固N元素，Ti/N的化學計量比為3. 42,利用0. 02%左右的Ti就可固定鋼 中60ppm以下的N，在板坯連鑄過程中即可形成TiN析出相，這種細小的析出相可有效阻止 板坯在加熱過程中奧氏體晶粒的長大，有助于提高Nb在奧氏體中的固溶度，同時可改善焊 接熱影響區的沖擊韌性，是管線鋼中不可缺少的元素。本發明將Ti含量控制在0. 008? 0. 03%，可使鋼板具有很好的焊接性能。
[0017] :可推遲Y - α相變時先析出鐵素體相的形成，促進針狀鐵素體形成的主要元 素，對控制相變起到重要作用，同時也是提高鋼的淬透性元素。在一定的冷卻速度和終冷溫 度下通過添加一定Mo即可獲得明顯的針狀鐵素體或貝氏體組織。同時，Mo的加入可提高 鋼板后續熱處理的淬透性，并提高鋼的回火穩定性，尤其是在高溫回火情況下，由于形成Mo 的碳化物，使得在高溫回火情況下，降低鋼板的回火脆性，避免管件的強度降低，同時能夠 減緩韌性的下降。
[0018] :是擴大奧氏體區元素，降低Ar3線，這樣可保證鋼板在較低溫度下處于奧氏體狀 態，降低加熱溫度，有利于節約能源。同時也是后續淬火時提高淬透性的元素。另外，Ni在 鋼中不形成碳化物，但與Fe無限固溶，可提高強度，且不犧牲鋼的韌性。
[0019] 本發明考慮到XlOO管件強度和韌性要求，同時加入Mo和Ni,并將Mo控制在 0· 40 ?0· 50%，Ni 控制在 0· 51 ?0· 65%。
[0020] 、P :是管線鋼中不可避免的雜質元素，希望越低越好，通過超低硫及Ca處理改變 硫化物形態可使管線鋼具有很高的沖擊韌性。
[0021] :可通過固溶強化提高鋼的強度，本發明控制Cu的含量在0. 15?0. 50%。
[0022] :可提高鋼的淬透性，但是一定程度上也增加了第二項粒子的含量，對鋼的韌性不 利。本發明控制Cr的含量在0. 15?0. 50%。通過適當調整其他合金元素如Mn、Mo等，來 替代因 Cr含量的減少而彌補淬透性的不足。
[0023] 本發明解決另一技術問題的技術方案為，一種制造上述Ni-Mo低溫高韌性X100管 件用鋼板的方法，工藝步驟如下：首先將冶煉原料依次經KR鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精 煉、RH真空精煉和連鑄，制造出滿足化學成分要求、厚度為370mm或以上的連鑄坯；然后， 將連鑄坯加熱至1100?1280°C，進行兩階段軋制：第一階段為再結晶區軋制，控制至少兩 道次的單道次壓下率彡19%，終軋溫度為920?1050°C ;第二階段為非再結晶區軋制，開軋 溫度為820?845°C，待溫厚度是鋼板成品厚度的3倍以上，累計變形率彡60%，終軋溫度為 700?800°C;乳制完成后，將鋼板冷卻至500?600°C，冷卻速率為10?30°C /s ;最后，對鋼 板進行淬火和回火熱處理，淬火加熱溫度為880?950°C，淬火在爐時間為1. 0?3. 5min/ mm ;回火加熱溫度為500?700°C，回火在爐時間為4. 5?21min/mm，出爐后空冷至室溫即 獲得鋼板成品。
[0024] 本發明具有如下特點： 1)將C含量控制在0. 09?0. 12%，使鋼板的碳當量Ceq處于0. 49?0. 55%的范圍內， 一般來說，鋼的碳當量較大，最終獲得的強度也較高，同時將鋼的焊接裂紋敏感系數Pcm處 于0. 23-0. 27范圍內，這樣既保證了鋼的高強度，又保證了后續熱處理后心部的低溫沖擊 韌性和制成管件后與主體管線鋼管形成良好的焊接性能匹配（X100母管焊接裂紋敏感系 數為不大于0.25)。
[0025] 2)為保證心部最終獲得相對細小均勻的組織，在TMCP工藝中強化了再結晶軋制 工藝和未再結晶軋制工藝，即在再結晶區軋制時，至少兩道次中單道次壓下率> 19% ;未再 結晶區軋制時，需要保證總累計變形率> 60%，這樣可保證心部獲得相對細小均勻組織，因 組織具有遺傳性，在熱處理后，管件心部組織也具有相對細小均勻性，為最終獲得良好的低 溫韌性提供保障。
[0026] 3)在降低鋼板中C含量的情況下，添加了足夠的Mo、Ni等元素，并限定各元素的 含量在特定范圍內，確保鋼板的強度和韌性足夠富余、穩定，保證了后續熱處理具有較寬的 工藝窗口，避免或減緩經熱處理后鋼板強度和韌性的下降，特別在高溫回火等工藝條件下 滿足很好的強度和韌性匹配，確保產品性能穩定，提高了產品合格率，在保證最終產品的強 度、韌性滿足XlOO鋼級要求的前提下，有利于放寬工藝條件，簡化操作，提高生產效率和成 材率。
[0027] 與現有技術相比，本發明的優點在于：提供了一種超高強度和優良低溫韌性的 Xioo管件用鋼板及其制造方法，該鋼板的力學性能完全滿足Xioo鋼級的性能指標，與Xioo 鋼級主體管線具有很好的焊接匹配性，具體為屈服強度725?800MPa，抗拉強度為815? 865MPa，延伸率彡21%，屈強比RtO. 5/Rm彡0. 93,-30° C鋼板心部橫向沖擊吸收能在200? 280J，-46° C鋼板心部橫向沖擊吸收能在120?210J。此外，通過合理的成分設置使鋼板 的成材率和合格率均有所提高，特別在后續熱處理工藝中鋼材的強度不會降低，韌性不會 出現急劇下降，從而放寬了熱處理工藝條件，有利于簡化生產操作，提高生產效率。

【具體實施方式】
[0028] 以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0029] 實施例1 本實施例涉及的XlOO管件用鋼板的厚度為45mm，其化學成分按質量百分比計為：C : 0. 12%, Mn ：1. 5%, Si ：0. 3%, S ：0. 0015%, P ：0. 01%, Nb ：0. 04%, Ti ：0. 018%, V ：0. 08%, Alt ： 0· 03%，N:彡 0· 010%，0 :彡 0· 006%，M〇 :0· 40 ?0· 50%，Cu :彡 0· 35%，Ni :0· 51 ?0· 65%，Cr : 彡0. 35%，Ca :彡0. 01%，Ceq=O. 52, Pcm=O. 24其余為Fe和不可避免的雜質。
[0030] 該45mm厚的XlOO管件用鋼板的制造工藝為，按上述鋼板成品的化學組分配置冶 煉原料并依次進行KR鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、RH真空脫氣以獲得純凈度高的鋼 水，之后由連鑄機連鑄出板厚在370mm的連鑄板坯；將連鑄坯加熱至1180°C進行兩階段軋 制：第一階段為再結晶區軋制，控制至少兩道次的單道次壓下率> 19%，累計變形率為55%， 終軋溫度為1020°C ;第二階段為非再結晶區軋制，開軋溫度為820°C，帶溫厚度是鋼板成品 厚度的3倍以上，累計變形率為66%，終軋溫度為780°C ;乳制完成后，將鋼板冷卻至500°C， 冷卻速率為19°C /s ;最后，對鋼板進行淬火和回火熱調質處理，淬火加熱溫度為940°C，淬 火在爐時間為2. 4min/mm ;回火加熱溫度為550°C，回火在爐時間為12min/mm，出爐后空冷 至室溫即獲得鋼板成品。
[0031] 經由上述制造工藝制得的45mm厚的鋼板具有高的強度、高的低溫韌性，與XlOO鋼 級主體管線具有很好的焊接匹配性，綜合性能優異，其力學性能詳見表1。
[0032] 實施例2 本實施例涉及的XlOO管件用鋼板的厚度為55mm，其化學成分按質量百分比計為：C : 0. 09%、Mn :1. 8%，Si :0. 25%，S :0. 0015%，P :0. 01%，Nb :0. 065%、Ti :0. 018%、V :0. 04%，Alt : 0· 028%，N:彡 0· 010%，O :彡 0· 006%，Mo :0· 40 ?0· 50%，Cu :彡 0· 35%，Ni :0· 51 ?0· 65%， Cr :彡0· 35%，Ca :彡0· 01%，Ceq=O. 55, Pcm=O. 27,其余為Fe和不可避免的雜質。
[0033] 該55mm厚的XlOO管件用鋼板的制造工藝為，按上述鋼板成品的化學組分配置冶 煉原料并依次進行KR鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、RH真空脫氣以獲得純凈度高的鋼 水，之后由連鑄機連鑄出板厚在370mm的連鑄板坯；將連鑄坯加熱至1175°C進行兩階段軋 制：第一階段為再結晶區軋制，控制至少兩道次的單道次壓下率> 19%，累計變形率為50%， 終軋溫度為980°C;第二階段為非再結晶區軋制，開軋溫度為840°C，帶溫厚度是鋼板成品厚 度的3倍以上，累計變形率為60%，終軋溫度為750°C ;乳制完成后，將鋼板冷卻至520°C，冷 卻速率為18°C /s ;最后，對鋼板進行淬火和回火熱調質處理，淬火加熱溫度為935°C，淬火 在爐時間為2. 4min/mm ;回火加熱溫度為580°C，回火在爐時間為llmin/mm，出爐后空冷至 室溫即獲得鋼板成品。
[0034] 經由上述制造工藝制得的55mm厚的鋼板具有高的強度、高的低溫韌性，與XlOO鋼 級主體管線具有很好的焊接匹配性，綜合性能優異，其力學性能詳見表1。
[0035] 實施例3 本實施例涉及的XlOO管件用鋼板的厚度為38mm，其化學成分按質量百分比計為：C : 0. 11%、Mn :1. 6%，Si :0. 2%，S :0. 0015%，P :0. 01%，Nb :0. 055%、Ti :0. 018%、V :0. 07%，Alt : 0· 03%，N:彡 0· 010%，0 :彡 0· 006%，M〇 :0· 40 ?0· 50%，Cu :彡 0· 35%，Ni :0· 51 ?0· 65%，Cr : 彡0. 35%，Ca :彡0. 01%，其中Ceq=O. 50, Pcm=O. 23,其余為Fe和不可避免的雜質。
[0036] 該38mm厚的XlOO管件用鋼板的制造工藝為，按上述鋼板成品的化學組分配置冶 煉原料并依次進行KR鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、RH真空脫氣以獲得純凈度高的鋼 水，之后由連鑄機連鑄出板厚在370mm的連鑄板坯；將連鑄坯加熱至1183°C進行兩階段軋 制：第一階段為再結晶區軋制，控制至少兩道次的單道次壓下率> 19%，累計變形率為40%， 終軋溫度為1050°C ;第二階段為非再結晶區軋制，開軋溫度為820°C，帶溫厚度是鋼板成品 厚度的3倍以上，累計變形率為63%，終軋溫度為760°C ;乳制完成后，將鋼板冷卻至560°C， 冷卻速率為24°C /s ;最后，對鋼板進行淬火和回火熱調質處理，淬火加熱溫度為890°C，淬 火在爐時間為3. 5min/mm ;回火加熱溫度為650°C，回火在爐時間為9min/mm，出爐后空冷至 室溫即獲得鋼板成品。
[0037] 經由上述制造工藝制得的38mm厚的鋼板具有高的強度、高的低溫韌性，與XlOO鋼 級主體管線具有很好的焊接匹配性，綜合性能優異，其力學性能詳見表1。
[0038] 實施例4 本實施例涉及的XlOO管件用鋼板的厚度為46mm，其化學成分按質量百分比計為：C : 0. 1%、Mn :1. 75%，Si :0. 25%，S :0. 0015%，P :0. 01%，Nb :0. 05%、Ti :0. 018%、V :0. 04%，Alt : 0· 035%，N:彡 0· 010%，0 :彡 0· 006%，Mo :0· 40 ?0· 50%，Cu :彡 0· 35%，Ni :0· 51 ?0· 65%， Cr :彡0. 35%，Ca :彡0. 01%，其中Ceq=O. 55, Pcm=O. 26,其余為Fe和不可避免的雜質。
[0039] 該46mm厚的XlOO管件用鋼板的制造工藝為，按上述鋼板成品的化學組分配置冶 煉原料并依次進行KR鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、RH真空脫氣以獲得純凈度高的鋼 水，之后由連鑄機連鑄出板厚在370mm的連鑄板坯；將連鑄坯加熱至1189°C進行兩階段軋 制：第一階段為再結晶區軋制，控制至少兩道次的單道次壓下率> 19%，累計變形率為57%， 終軋溫度為1020°C ;第二階段為非再結晶區軋制，開軋溫度為845°C，帶溫厚度是鋼板成品 厚度的3倍以上，累計變形率為67%，終軋溫度為700°C ;乳制完成后，將鋼板冷卻至530°C， 冷卻速率為19°C /s ;最后，對鋼板進行淬火和回火熱調質處理，淬火加熱溫度為950°C，淬 火在爐時間為2. 2min/mm ;回火加熱溫度為620°C，回火在爐時間為10min/mm，出爐后空冷 至室溫即獲得鋼板成品。
[0040] 經由上述制造工藝制得的46mm厚的鋼板具有高的強度、高的低溫韌性，與XlOO鋼 級主體管線具有很好的焊接匹配性，綜合性能優異，其力學性能詳見表1。
[0041] 實施例5 本實施例涉及的XlOO管件用鋼板的厚度為36mm，其化學成分按質量百分比計為：C : 0. 09%, Mn ：1, 55%, Si ：0. 25%, S ：0. 0015%, P ：0. 01%, Nb ：0. 055%, Ti ：0. 018%, V ：0. 05%, Alt ： 0· 031%，N:彡 0· 010%，O :彡 0· 006%，Mo :0· 40 ?0· 50%，Cu :彡 0· 35%，Ni :0· 51 ?0· 65%， Cr :彡0. 35%，Ca :彡0. 01%，其中Ceq=O. 49, Pcm=O. 23,其余為Fe和不可避免的雜質。
[0042] 該36mm厚的XlOO管件用鋼板的制造工藝為，按上述鋼板成品的化學組分配置冶 煉原料并依次進行KR鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、RH真空脫氣以獲得純凈度高的鋼 水，之后由連鑄機連鑄出板厚在370mm的連鑄板坯；將連鑄坯加熱至1177°C進行兩階段軋 制：第一階段為再結晶區軋制，控制至少兩道次的單道次壓下率> 19%，累計變形率為54%， 終軋溫度為l〇〇〇°C ;第二階段為非再結晶區軋制，開軋溫度為840°C，帶溫厚度是鋼板成品 厚度的3倍以上，累計變形率為67%，終軋溫度為720°C ;乳制完成后，將鋼板冷卻至525°C， 冷卻速率為30°C /s ;最后，對鋼板進行淬火和回火熱調質處理，淬火加熱溫度為935°C，淬 火在爐時間為2. 4min/mm ;回火加熱溫度為700°C，回火在爐時間為llmin/mm，出爐后空冷 至室溫即獲得鋼板成品。
[0043] 經由上述制造工藝制得的36mm厚的鋼板具有高的強度、高的低溫韌性，與XlOO鋼 級主體管線具有很好的焊接匹配性，綜合性能優異，其力學性能詳見表1。
[0044] 表1各實施例所生產的XlOO管件用鋼板的力學性能

【權利要求】
1. 一種Ni-Mo低溫高韌性X100管件用鋼板，其特征在于：該鋼板的化學成分按 質量百分比計為 C :0? 09 ?0? 12%、Mn : 1. 5 ?1. 9%，Si :0? 1 ?0? 3%，S :彡 0? 003%，P : 彡 0. 015%，Nb :0. 04 ?0. 065%、Ti :0. 008 ?0. 03%、V :0. 02 ?0. 10%，Alt :彡 0. 06%，N: 彡 0? 010%，0 :彡 0? 006%，M〇 :0? 40 ?0? 50%，Cu :彡 0? 35%，Ni :0? 51 ?0? 65%，Cr :彡 0? 35%， Ca:彡0.01%，其余為Fe和不可避免的雜質；所述鋼板的碳當量Ceq為0.49?0.55%， Ceq=C+Mn/6+(Mo+V+Cr)/5+ (Ni+Cu) /15 ;焊接敏感系數 Pcm 為 0? 23 ?0? 27%，Pcm=C+Si/3 0+(Mn+Cu+Cr)/20+Mo/15+V/10 ;厚度為36?55mm，屈服強度為725?800MPa，抗拉強度為 815?865MPa，延伸率彡21%，屈強比RtO. 5/Rm彡0. 93, -30° C鋼板心部橫向沖擊吸收能 在200?280J，-46° C鋼板心部橫向沖擊吸收能在120?210J。
2. -種制造如權利要求1所述Ni-Mo低溫高韌性X100管件用鋼板的方法，其特征在 于：工藝步驟如下：首先將冶煉原料依次經KR鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、RH真空精 煉和連鑄，制造出滿足化學成分要求、厚度為370mm或以上的連鑄坯；然后，將連鑄坯加熱 至1100?1280°C，進行兩階段軋制：第一階段為再結晶區軋制，控制至少兩道次的單道次 壓下率彡19%，終軋溫度為920?1050°C ;第二階段為非再結晶區軋制，開軋溫度為820? 845°C，待溫厚度是鋼板成品厚度的3倍以上，累計變形率彡60%，終軋溫度為700?800°C; 軋制完成后，將鋼板冷卻至500?600°C，冷卻速率為10?30°C /s ;最后，對鋼板進行淬火 和回火熱處理，淬火加熱溫度為880?950°C，淬火在爐時間為1. 0?3. 5min/mm ;回火加 熱溫度為500?700°C，回火在爐時間為4. 5?21min/mm，出爐后空冷至室溫即獲得鋼板成 品。
【文檔編號】C22C38/16GK104328357SQ201410583476
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月28日 優先權日:2014年10月28日
【發明者】蔣昌林, 李國忠, 林濤, 胡建國, 李經濤, 石艾來, 吳小林, 方壽玉 申請人:江陰興澄特種鋼鐵有限公司