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L555M Acier pipeline (Nouvelles inventions technologiques) avec une excellente ténacité à basse température et son procédé de fabrication
Domaine technique
L’invention appartient au domaine de l’acier faiblement allié à haute résistance pour matériaux métalliques, se rapporte spécifiquement à une méthode de fabrication d’acier de pipeline pour pipelines de transport de pétrole et de gaz, et en particulier à un procédé de fabrication d’acier pour canalisation en acier L555M avec une excellente ténacité à basse température et ses bobines laminées à chaud.
Technique de fond
Dans les années récentes, La construction de pipelines de transport d’énergie s’est développée rapidement. Afin d’améliorer l’efficacité de la transmission et la sécurité de fonctionnement, Les exigences en matière de résistance et de ténacité des matières premières d’acier sélectionnées sont de plus en plus élevées. Maintenant, les principales lignes principales de pipelines au pays et à l’étranger utilisent essentiellement des nuances de pipelines en acier L485M et L555M.
Lorsque la zone du gazoduc se trouve dans une zone extrêmement froide ou que le moyen de transport est du gaz naturel liquéfié à basse température, du point de vue de la stabilité opérationnelle et de la sécurité, Des exigences plus élevées sont proposées pour l’indice de ténacité à basse température des matières premières, tels que les essais de poids de chute à basse température et de température de transition ductile-fragile. La température est plus basse et les besoins en énergie d’impact Charpy sont plus élevés. Donc, Ces projets ont mis de l’avant des exigences personnalisées plus élevées. Il ne suffit plus de répondre à la spécification API SPEC 5L.
Bien qu’il existe actuellement beaucoup d’informations sur les bobines laminées à chaud de pipeline en acier l555m à la maison et à l’étranger, il y en a très peu qui peuvent répondre aux exigences de ténacité à la rupture à basse température inférieure à -30 °C. Ce qui suit est une brève introduction à plusieurs documents similaires:
Un grand diamètre, grande épaisseur de paroi X80 Tuyau soudé à l’arc immergé en spirale et son procédé de fabrication. Les ingrédients brevetés comprennent C≤0,06 %, Si 0.17%~0.25%, Mn≤1,6 %, S≤0,004 %, P ≤0,012 %, Cr 0.20% ~ 0.30%, Lu 0.15%~0.30%, Ni 0,10% ~ 0,20 %, Nb 0.07~0.10%, V≤0,05 %, Ti≤0,03 %, Cu 0.1%~0.2%, Al≤0,05 %, etc. Ce brevet ajoute plus d’éléments d’alliage précieux pour compenser la perte de résistance causée par un faible C et un faible Mn, ce qui est coûteux.
L’acier de pipeline en acier l555m décrit dans les documents ci-dessus peut tous répondre aux exigences de l’indice de résistance, mais la plupart d’entre eux sont difficiles à satisfaire aux exigences de ténacité à la rupture à basse température inférieures à -30°C. Certains systèmes d’alliage sont complexes, avoir beaucoup d’éléments d’alliage précieux, et sont coûteux. Certains procédés adoptent Le refroidissement laminaire conventionnel n’est pas propice au raffinement du grain et à l’uniformité des tissus, affecte les performances du produit et augmente les coûts de production.
Contenu de l’invention
Le but de cette invention est de concevoir un système d’alliage simple et économique, Égalez le laminage contrôlé précis à deux étages et le refroidissement ultra-rapide + Procédé de refroidissement laminaire, et fournir une bobine laminée à chaud de pipeline en acier l555m avec une excellente ténacité à basse température et son procédé de fabrication.
Les solutions techniques spécifiques sont:
La présente invention propose une canalisation en acier l555m avec une excellente ténacité à basse température. Son pourcentage pondéral de composition chimique est: C0.045% ~ 0.065%, Si 0.10%~0.25%, Mn 1,66%~1,76%, Nb 0,055%~0,075%, Ti0.010%~0.025%, Lu 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 %, L’équilibre est le fer et les impuretés inévitables, et le coefficient de sensibilité à la fissuration à froid Pcm≤0,19 %, où Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B.
L’idée de conception de la composition de l’acier de pipeline en acier l555m est d’adopter la conception en micro-alliage C-Mn-Nb-Mo, et ajouter une petite quantité de Cr, Ni, Ti et autres éléments en microalliage. Le laminage contrôlé en deux étapes et le refroidissement ultra-rapide + Le procédé de refroidissement laminaire permet d’obtenir des particules fines. La structure de ferrite aciculaire garantit que l’acier du pipeline a une résistance élevée, Ténacité élevée et excellente ténacité à la rupture à basse température. Ses principaux éléments et fonctions de base sont les suivants:
C: La teneur en C dans la présente invention est 0.045% à 0.065%.
Si: La teneur en Si dans la présente invention est 0.10% à 0.25%.
Mn: La teneur en Mn de la présente invention est 1.66% à 1.76%.
N.-b.: Nb est un élément précieux et le coût est élevé. Donc, la teneur en Nb dans la présente invention est 0.055% à 0.075%.
mois: La teneur en Mo dans la présente invention est 0.21% à 0.29%.
TI: Donc, la teneur en Ti dans la présente invention est 0.010% à 0.025%.
Cr: La teneur en Cr dans la présente invention est 0.11% à 0.19%.
Ni: La teneur en Ni dans la présente invention est 0.05% à 0.15%.
que: Le contenu Als de la présente invention est 0.015%-0.045%.
L’invention propose également un procédé de fabrication de bobines laminées à chaud en acier de pipeline en acier l555m présentant une bonne ténacité à basse température en utilisant des procédés de coulée continue et de laminage de brames minces.. Son processus de production implique: Prétraitement du fer fondu – Fusion de convertisseur – Raffinage extérieur du four (L’humidité relative + SI + Traitement au calcium) – coulée continue – chauffage de la dalle – laminage – Refroidissement ultra-rapide + Refroidissement laminaire – Enroulement.
Les bobines laminées à chaud de qualité de pipeline en acier l555m de la présente invention présentent d’excellentes propriétés complètes: La limite d’élasticité est de 560-640MPa, La résistance à la traction est de 660-750MPa, allongement après rupture ≥30%, Rapport de rendement ≤0,90; -40°C Charpy impact energy (3 Échantillons) Akv≥300J, -40°C Poids moyen de chute Zone de cisaillement du test de déchirure (2 Échantillons) SA ≥95%; dureté HV10≤240, Qualifié de pliage à froid.
Effet de réalisation:
Par rapport à l’état de la technique, La présente invention a les effets bénéfiques suivants:
(1) La conception de l’alliage est simple, utilisation de la conception en microalliage C-Mn-Nb-Mo, et l’ajout d’une petite quantité de Cr, Ni, Ti et autres éléments en microalliage, sans Cu, V, etc., et le coût de l’alliage est faible.
(2) L’épaisseur de la brame de coulée continue est de ≤170 mm, et le procédé de coulée continue et de production de laminage à processus court est adopté, qui est très efficace et économise de l’énergie.
(3) Refroidissement ultra-rapide + Le refroidissement à flux laminaire est utilisé pour contrôler le refroidissement en deux étapes afin d’assurer des grains fins et une structure uniforme.
(4) Le produit a d’excellentes propriétés complètes, Ténacité à basse température en particulier. À -40°C, La surface de cisaillement moyenne dans le test de déchirure de poids de chute est de ≥95%.
(5) L’acier de pipeline en acier L555M produit à l’aide du procédé ci-dessus peut être largement utilisé dans les zones froides proches des pôles ou les zones avec des environnements naturels difficiles tels que les déserts et les mers profondes.
