Стальной трубопровод l555м (Новые технологические изобретения) с превосходной низкотемпературной вязкостью и методом ее изготовления

сталь л555м трубопровод (Новые технологические изобретения) с превосходной низкотемпературной вязкостью и методом ее изготовления

Техническая область

Изобретение относится к области получения высокопрочных низколегированных сталей для металлических материалов., конкретно относится к способу производства трубопроводной стали для трубопроводов транспортировки нефти и газа., и в частности к способу изготовления стальной трубопроводной стали Л555М с превосходной низкотемпературной вязкостью и ее горячекатаных рулонов..

Фоновая техника

В былые времена, строительство энергомагистралей развивалось быстрыми темпами. В целях повышения эффективности передачи и безопасности эксплуатации, требования к прочности и ударной вязкости выбираемого стального сырья становятся все выше и выше. В настоящий момент, На основных магистральных трубопроводах в стране и за рубежом в основном используются трубопроводные стали марок L485M и L555M..

Если участок трубопровода находится в крайне холодной зоне или транспортируемой средой является низкотемпературный сжиженный природный газ., с точки зрения эксплуатационной стабильности и безопасности, повышенные требования выдвигаются к низкотемпературному показателю вязкости сырья, такие как испытания на низкотемпературный падающий груз и испытание требований к температуре перехода от пластичного к хрупкому.. Температура ниже, а требования к энергии удара по Шарпи выше.. Следовательно, эти проекты выдвигают более высокие персонализированные требования. Уже недостаточно просто соответствовать спецификации API SPEC 5L..

Хотя в настоящее время имеется много информации о горячекатаных рулонах стального трубопровода Л555м в стране и за рубежом., очень немногие из них могут соответствовать требованиям вязкости разрушения при низких температурах ниже -30°C.. Ниже приводится краткое введение в несколько подобных документов.:

большого диаметра, большая толщина стенок X80 Спирально-дуговая сварная труба и способ ее изготовления. Запатентованные ингредиенты включают C≤0,06%., И 0,17%～0,25%, Мн≤1,6%, S≤0,004%, P≤0,012%, Кр 0,20%～0,30%, Мо 0,15%～0,30%, При 0,10%～0,20 %, Нб 0,07～0,10%, В≤0,05%, Ти≤0,03%, Медь 0,1%～0,2%, Ал≤0,05%, etc. В этом патенте добавлено больше драгоценных элементов сплава, чтобы компенсировать потерю прочности, вызванную низким содержанием C и Mn., что дорого.

Сталь для стальных трубопроводов l555m, описанная в вышеупомянутых документах, может соответствовать требованиям к индексу прочности., но большинству из них трудно соответствовать требованиям вязкости разрушения при низких температурах ниже -30°C.. Некоторые системы сплавов сложны., have many precious alloy elements, and are high in cost. Some processes adopt Conventional laminar cooling is not conducive to grain refinement and tissue uniformity, affects product performance and increases production costs.

Содержание изобретения

The purpose of this invention is to design a simple and economical alloy system, match the precise two-stage controlled rolling and ultra-fast cooling + laminar cooling process, and provide an l555m steel pipeline hot-rolled coil with excellent low-temperature toughness and its Manufacturing method.

The specific technical solutions are:

The present invention proposes a l555m steel pipeline with excellent low-temperature toughness. Its chemical composition weight percentage is: C0.045%~0.065%, Si 0.10%~0.25%, Mn 1.66%~1.76%, Nb 0.055%~0.075%, Ti0.010%～0.025%, Mo 0.21%～0.29%, Cr 0.11%～0.19%, Ni 0.05%～0.15%, Als0.015%～0.045%, P≤0.015%, S≤0.003%, N≤0.006 %, the balance is iron and inevitable impurities, and the cold crack sensitivity coefficient Pcm≤0.19%, where Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V /10+5B.

The composition design idea of l555m steel pipeline steel is to adopt C-Mn-Nb-Mo micro-alloy design, and add a small amount of Cr, Ni, Ti and other micro-alloy elements. The two-stage controlled rolling and ultra-fast cooling + laminar cooling process obtain fine particles. Игольчатая ферритная структура обеспечивает высокую прочность трубопроводной стали., высокая ударная вязкость и превосходная вязкость разрушения при низких температурах. Его основные основные элементы и функции заключаются в следующем::

С: Содержание C в настоящем изобретении составляет 0.045% в 0.065%.
Si: Содержание Si в настоящем изобретении составляет 0.10% в 0.25%.
MN: Содержание Mn по настоящему изобретению составляет 1.66% в 1.76%.
NB: Nb — драгоценный элемент, и его стоимость высока.. Следовательно, содержание Nb в настоящем изобретении составляет 0.055% в 0.075%.
МО: Содержание Мо в настоящем изобретении составляет 0.21% в 0.29%.
Ti: Следовательно, содержание Ti в настоящем изобретении составляет 0.010% в 0.025%.
CR: Содержание Cr в настоящем изобретении составляет 0.11% в 0.19%.
Ni: Содержание Ni в настоящем изобретении составляет 0.05% в 0.15%.
ALS: Содержание Als по настоящему изобретению составляет 0.015%-0.045%.

Изобретение также предлагает способ изготовления горячекатаных рулонов из стали Л555М трубопроводной стали с хорошей низкотемпературной вязкостью с использованием процессов непрерывного литья и прокатки тонких слябов.. Процесс его производства включает в себя: предварительная обработка расплавленного железа – конвертерная плавка – внепечное рафинирование (относительной влажности + НЧ + лечение кальцием) – непрерывная разливка – плитовое отопление – прокатка – сверхбыстрое охлаждение + ламинарное охлаждение – свертывание.

Горячекатаные рулоны трубопроводной стали l555m согласно настоящему изобретению обладают превосходными комплексными свойствами.: Предел текучести 560-640МПа., предел прочности 660-750МПа., удлинение после разрыва ≥30%, коэффициент доходности ≤0,90; -40°C Энергия удара по Шарпи (3 образцы) Акв≥300Дж, -40℃ средняя площадь сдвига при испытании на разрыв при падающем весе (2 образцы) SA≥95%; твердость HV10≤240, квалифицированная холодная гибка.

Эффект реализации:

По сравнению с предшествующим уровнем техники, настоящее изобретение имеет следующие полезные эффекты:

(1) Конструкция сплава проста, с использованием микросплава C-Mn-Nb-Mo, и добавление небольшого количества Cr, Ni, Ti and other micro-alloy elements, без меди, V, и т.п., и стоимость сплава низкая.
(2) Толщина сляба непрерывной разливки составляет ≤170 мм., и принят короткий производственный процесс непрерывного литья и проката., который очень эффективен и экономит энергию.
(3) Сверхбыстрое охлаждение + Охлаждение ламинарным потоком используется для управления охлаждением в два этапа, чтобы обеспечить мелкое зерно и однородную структуру..
(4) Продукт обладает отличными комплексными свойствами., особенно низкотемпературная вязкость. При -40°С, средняя площадь сдвига при испытании на разрыв падающим грузом составляет ≥95 %.
(5) Стальная трубопроводная сталь l555m, произведенная с использованием вышеуказанного процесса, может широко использоваться в холодных районах вблизи полюсов или в районах с суровыми природными условиями, такими как пустыни и глубокие моря..