CN102383057A - 耐低温k60管线钢及其所制弯管和弯管的制作方法 - Google Patents
耐低温k60管线钢及其所制弯管和弯管的制作方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种耐低温K60管线钢及其所制弯管和弯管的制作方法，化学成分按质量百分比为0.05%≤C≤0.10%、Si≤0.22%、Mn≤1.8%、P≤0.01%、S≤0.003%、Ni≤0.40%、Cr≤0.02%、Cu≤0.20%、Mo≤0.25%、Nb≤0.08%、N≤0.010%、V≤0.09%、Ti≤0.05%、Al≤0.05%、余量为Fe；V+Nb+Ti≤0.15%，Ceq≤0.43%，Pcm≤0.23%。耐低温K60管线钢所制的弯管，弯管的制作方法：钢板经过铣边、预弯、直缝管成型、焊接、弯制成型之后，进行淬火+回火热处理。本发明弯管能够达到K60钢级、强度高、耐低温，碳、硫、磷含量低，具有良好的机械性能。
Description
技术领域
本发明涉及弯管的制造领域，尤其是一种耐低温K60管线钢及其所制弯管和弯管的制作方法。
背景技术
管线钢是指用于输送石油、天然气等的大口径焊接钢管所用的热轧卷板或宽厚板。管线钢在使用过程中，除要求具有较高的耐压强度外，还要求具有较高的低温韧性和优良的焊接性能。随着管道输送压力的不断提高，油气输送钢管也相应迅速向高钢级方向发展，目前国内主干线输气管最大压力为10MPa，最大直径能够达到Ф1016～1219mm，以X70应用为主，与用于西气东输工程所用的X70管线钢相比，K60管线钢的屈服强度与其相当，但抗拉强度却高于X70管线钢。现有国内管线钢存在钢级、抗拉强度、屈服强度与K60钢不匹配，焊接性能较差、母材及焊缝低温韧性较差等问题，不能满足K60钢级管线用焊管、弯管生产的需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种耐低温K60管线钢及其所制弯管和弯管的制作方法。本发明弯管能够满足K60钢级管线用高强度耐低温弯管的生产需要，所用钢的钢级高，碳、硫、磷含量低，具有良好的机械性能。
本发明所采取的技术方案是：耐低温K60管线钢，化学成分按质量百分比为0.05%≤C≤0.10%、Si≤0.22%、Mn≤1.8%、P≤0.01%、S≤0.003%、Ni≤0.40%、Cr≤0.02%、Cu≤0.20%、Mo≤0.25%、Nb≤0.08%、N≤0.010%、V≤0.09%、Ti≤0.05%、Al≤0.05%、余量为Fe；V+Nb+Ti≤0.15%；
Ceq= C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43%；
Pcm= C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.23%。
耐低温K60管线钢所制的弯管。
耐低温K60管线钢所制的弯管的制作方法，钢板经过铣边、预弯、直缝管成型、焊接、弯制成型之后，进行淬火+回火热处理，淬火加热温度为950℃～1100℃；弯制成型过程中推进速度为20～35mm/min，冷却水压0.10～0.25Mpa；回火温度为500℃～600℃，回火时间为管壁厚的毫米数×（2～4）分钟/毫米，回火过程中的保温时间50～90分钟。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明弯管能够满足K60钢级管线用高强度耐低温焊管、弯管的生产需要，所用钢的钢级高，碳、硫、磷含量低，具有良好的机械性能。用本发明的钢制作的钢板和弯管屈服强度≥460MPa、抗拉强度≥590 MPa、屈强比≤0.90、延伸率≥20%， -400C条件下母材冲击韧性不低于78J/cm2、焊缝中心冲击韧性不低于34J/cm2、焊缝热影响区冲击韧性不低于49J/cm2，可以满足K60钢级大口径大壁厚耐低温弯管的生产需要。
具体实施方式
实施例1
耐低温K60管线钢化学成分按质量百分比为：C 0.07%、Si 0.22%、Mn 1.5%、P 0.01%、S 0.003%、Ni 0.40%、Cr 0.02%、Cu 0.20%、Mo 0.24%、Nb 0.05%、N 0.010%、V 0.06%、Ti 0.04%、Al 0.05%，余量为Fe； V+Nb+Ti≤0.15%
Ceq= C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43%；
Pcm= C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.23%。
铁水或废钢在转炉或电炉中冶炼，在冶炼过程中根据上述化学成份的要求，降低碳含量，并加入和控制Si、Mn、Ni、Cr、Cu、Mo、Nb、、V、Ti、Al合金元素的含量，在钢包精炼炉中进行精炼，降低S、P含量，精炼后的钢水在VD炉脱气，然后将钢水送到连铸机上连铸；连铸过程中用精选的保护渣、二冷制度，钢水过热度和拉坯速度，进行连铸板坯的生产，板坯堆垛缓冷。
钢板生产工艺：板坯在加热炉中加热，加热温度为1200℃-1280℃，加热后的板坯出炉进行轧制，轧制前用高压水将板坯上的氧化铁皮去除干净，轧制最终道次温度控制在900℃以下。
耐低温K60管线钢所制的弯管的制作方法，钢板经过铣边、预弯、直缝管成型、焊接、弯制成型之后，进行淬火+回火热处理，淬火加热温度为1100℃；弯制过程中推进速度为30mm/min，冷却水压为0.2Mpa；回火温度500℃，回火时间为管壁厚的毫米数×3分钟/毫米，回火过程中保温时间70分钟。
实施例2
耐低温K60管线钢化学成分按质量百分比为：C 0.05%、Si 0.22%、Mn 1.7%、P 0.01%、S 0.003%、Ni 0.35%、Cr 0.02%、Cu 0.15%、Mo 0.23%、Nb 0.05%、N 0.010%、V 0.06%、Ti 0.04%、Al 0.05%，余量为Fe； V+Nb+Ti≤0.15%
Ceq= C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43%；
Pcm= C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.23%。
铁水或废钢在转炉或电炉中冶炼，在冶炼过程中根据上述化学成份的要求，降低碳含量，并加入和控制Si、Mn、Ni、Cr、Cu、Mo、Nb、、V、Ti、Al合金元素的含量，在钢包精炼炉中进行精炼，降低S、P含量，精炼后的钢水在VD炉脱气，然后将钢水送到连铸机上连铸；连铸过程中用精选的保护渣、二冷制度，钢水过热度和拉坯速度，进行连铸板坯的生产，板坯堆垛缓冷。
钢板生产工艺：板坯在加热炉中加热，加热温度为1200℃-1280℃，加热后的板坯出炉进行轧制，轧制前用高压水将板坯上的氧化铁皮去除干净，轧制最终道次温度控制在900℃以下。
耐低温K60管线钢所制的弯管的制作方法，钢板经过铣边、预弯、直缝管成型、焊接、弯制成型之后，进行淬火+回火热处理，淬火加热温度950℃；弯制过程中推进速度为20mm/min，冷却水压为0.10Mpa；回火温度为600℃，回火时间为管壁厚的毫米数×4分钟/毫米，回火过程中保温时间90分钟。
实施例3
耐低温K60管线钢化学成分按质量百分比为：C 0.06%、Si 0.22%、Mn 1.7%、P 0.008%、S 0.002%、Ni 0.34%、Cr 0.015%、Cu 0.1%、Mo 0.22%、Nb 0.06%、N 0.010%、V 0.05%、Ti 0.04%、Al 0.05%，余量为Fe； V+Nb+Ti≤0.15%
Ceq= C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43%；
Pcm= C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.23%。
铁水或废钢在转炉或电炉中冶炼，在冶炼过程中根据上述化学成份的要求，降低碳含量，并加入和控制Si、Mn、Ni、Cr、Cu、Mo、Nb、、V、Ti、Al合金元素的含量，在钢包精炼炉中进行精炼，降低S、P含量，精炼后的钢水在VD炉脱气，然后将钢水送到连铸机上连铸；连铸过程中用精选的保护渣、二冷制度，钢水过热度和拉坯速度，进行连铸板坯的生产，板坯堆垛缓冷。
钢板生产工艺：板坯在加热炉中加热，加热温度为1200℃-1280℃，加热后的板坯出炉进行轧制，轧制前用高压水将板坯上的氧化铁皮去除干净，轧制最终道次温度控制在900℃以下。
耐低温K60管线钢所制的弯管的制作方法，钢板经过铣边、预弯、直缝管成型、焊接、弯制成型之后，进行淬火+回火热处理，淬火加热温度1000℃；弯制过程中推进速度35mm/min，冷却水压0.25Mpa；回火温度550℃，回火时间为管壁厚的毫米数×2分钟/毫米，回火过程中保温时间50分钟。
实施例4
耐低温K60管线钢化学成分按质量百分比为：C 0.055%、Si 0.22%、Mn 1.7%、P 0.008%、S 0.002%、Ni 0.34%、Cr 0.015%、Cu 0.1%、Mo 0.22%、Nb 0.06%、N 0.008%、V 0.05%、Ti 0.04%、Al 0.04%，余量为Fe； V+Nb+Ti≤0.15%
Ceq= C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43%；
Pcm= C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.23%。
铁水或废钢在转炉或电炉中冶炼，在冶炼过程中根据上述化学成份的要求，降低碳含量，并加入和控制Si、Mn、Ni、Cr、Cu、Mo、Nb、、V、Ti、Al合金元素的含量，在钢包精炼炉中进行精炼，降低S、P含量，精炼后的钢水在VD炉脱气，然后将钢水送到连铸机上连铸；连铸过程中用精选的保护渣、二冷制度，钢水过热度和拉坯速度，进行连铸板坯的生产，板坯堆垛缓冷。
钢板生产工艺：板坯在加热炉中加热，加热温度为1200℃-1280℃，加热后的板坯出炉进行轧制，轧制前用高压水将板坯上的氧化铁皮去除干净，轧制最终道次温度控制在900℃以下。
耐低温K60管线钢所制的弯管的制作方法，钢板经过铣边、预弯、直缝管成型、焊接、弯制成型之后，进行淬火+回火热处理，淬火加热温度1000℃；弯制过程中推进速度30mm/min，冷却水压0.2Mpa；回火温度600℃，回火时间为管壁厚的毫米数×3分钟/毫米，回火过程中保温时间70分钟。
实施例5
耐低温K60管线钢化学成分按质量百分比为：C 0.1%、Si 0.22%、Mn 1.4%、P 0.008%、S 0.002%、Ni 0.34%、Cr 0.015%、Cu 0.1%、Mo 0.25%、Nb 0.05%、N 0.008%、V 0.05%、Ti 0.05%、Al 0.04%，余量为Fe； V+Nb+Ti≤0.15%
Ceq= C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43%；
Pcm= C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.23%。
铁水或废钢在转炉或电炉中冶炼，在冶炼过程中根据上述化学成份的要求，降低碳含量，并加入和控制Si、Mn、Ni、Cr、Cu、Mo、Nb、、V、Ti、Al合金元素的含量，在钢包精炼炉中进行精炼，降低S、P含量，精炼后的钢水在VD炉脱气，然后将钢水送到连铸机上连铸；连铸过程中用精选的保护渣、二冷制度，钢水过热度和拉坯速度，进行连铸板坯的生产，板坯堆垛缓冷。
钢板生产工艺：板坯在加热炉中加热，加热温度为1200℃-1280℃，加热后的板坯出炉进行轧制，轧制前用高压水将板坯上的氧化铁皮去除干净，轧制最终道次温度控制在900℃以下。
耐低温K60管线钢所制的弯管的制作方法，钢板经过铣边、预弯、直缝管成型、焊接、弯制成型之后，进行淬火+回火热处理，淬火加热温度1000℃；弯制过程中推进速度30mm/min，冷却水压0.2Mpa；回火温度600℃，回火时间为管壁厚的毫米数×3分钟/毫米，回火过程中保温时间70分钟。
实施例6
耐低温K60管线钢化学成分按质量百分比为：C 0.1%、Si 0.1%、Mn 1.4%、Ni 0.34%、Cr 0.015%、Cu 0.1%、Mo 0.22%、Nb 0.08%、N 0.008%、V 0.04%、Ti 0.03%、Al 0.04%，余量为Fe； V+Nb+Ti≤0.15%
Ceq= C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43%；
Pcm= C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.23%。
铁水或废钢在转炉或电炉中冶炼，在冶炼过程中根据上述化学成份的要求，降低碳含量，并加入和控制Si、Mn、Ni、Cr、Cu、Mo、Nb、、V、Ti、Al合金元素的含量，在钢包精炼炉中进行精炼，降低S、P含量，精炼后的钢水在VD炉脱气，然后将钢水送到连铸机上连铸；连铸过程中用精选的保护渣、二冷制度，钢水过热度和拉坯速度，进行连铸板坯的生产，板坯堆垛缓冷。
钢板生产工艺：板坯在加热炉中加热，加热温度为1200℃-1280℃，加热后的板坯出炉进行轧制，轧制前用高压水将板坯上的氧化铁皮去除干净，轧制最终道次温度控制在900℃以下。
耐低温K60管线钢所制的弯管的制作方法，钢板经过铣边、预弯、直缝管成型、焊接、弯制成型之后，进行淬火+回火热处理，淬火加热温度1000℃；弯制过程中推进速度30mm/min，冷却水压0.2Mpa；回火温度600℃，回火时间为管壁厚的毫米数×3分钟/毫米，回火过程中保温时间70分钟。
实施例7
耐低温K60管线钢化学成分按质量百分比为：C 0.05%、Si 0.02%、Mn 1.8%、Ni 0.34%、Cr 0.015%、Cu 0.1%、Mo 0.05%、Nb 0.02%、N 0.008%、V 0.09%、Ti 0.03%、Al 0.04%，余量为Fe； V+Nb+Ti≤0.15%
Ceq= C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43%；
Pcm= C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.23%。
铁水或废钢在转炉或电炉中冶炼，在冶炼过程中根据上述化学成份的要求，降低碳含量，并加入和控制Si、Mn、Ni、Cr、Cu、Mo、Nb、、V、Ti、Al合金元素的含量，在钢包精炼炉中进行精炼，降低S、P含量，精炼后的钢水在VD炉脱气，然后将钢水送到连铸机上连铸；连铸过程中用精选的保护渣、二冷制度，钢水过热度和拉坯速度，进行连铸板坯的生产，板坯堆垛缓冷。
钢板生产工艺：板坯在加热炉中加热，加热温度为1200℃-1280℃，加热后的板坯出炉进行轧制，轧制前用高压水将板坯上的氧化铁皮去除干净，轧制最终道次温度控制在900℃以下。
耐低温K60管线钢所制的弯管的制作方法，钢板经过铣边、预弯、直缝管成型、焊接、弯制成型之后，进行淬火+回火热处理，淬火加热温度1000℃；弯制过程中推进速度30mm/min，冷却水压0.2Mpa；回火温度600℃，回火时间为管壁厚的毫米数×3分钟/毫米，回火过程中保温时间70分钟。
实施例8
耐低温K60管线钢化学成分按质量百分比为：C 0.05%、Si 0.02%、Mn 0.5%、Ni 0.05%、Cr 0.015%、Mo 0.05%、Nb 0.02%、N 0.008%、V 0.09%、Ti 0.03%、Al 0.04%，余量为Fe； V+Nb+Ti≤0.15%
Ceq= C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43%；
Pcm= C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.23%。
铁水或废钢在转炉或电炉中冶炼，在冶炼过程中根据上述化学成份的要求，降低碳含量，并加入和控制Si、Mn、Ni、Cr、Cu、Mo、Nb、、V、Ti、Al合金元素的含量，在钢包精炼炉中进行精炼，降低S、P含量，精炼后的钢水在VD炉脱气，然后将钢水送到连铸机上连铸；连铸过程中用精选的保护渣、二冷制度，钢水过热度和拉坯速度，进行连铸板坯的生产，板坯堆垛缓冷。
钢板生产工艺：板坯在加热炉中加热，加热温度为1200℃-1280℃，加热后的板坯出炉进行轧制，轧制前用高压水将板坯上的氧化铁皮去除干净，轧制最终道次温度控制在900℃以下。
耐低温K60管线钢所制的弯管的制作方法，钢板经过铣边、预弯、直缝管成型、焊接、弯制成型之后，进行淬火+回火热处理，淬火加热温度1000℃；弯制过程中推进速度30mm/min，冷却水压0.2Mpa；回火温度600℃，回火时间为管壁厚的毫米数×3分钟/毫米，回火过程中保温时间70分钟。
Claims (3)
1.耐低温K60管线钢，其特征在于：所述管线钢的化学成分按质量百分比为0.05%≤C≤0.10%、Si≤0.22%、Mn≤1.8%、P≤0.01%、S≤0.003%、Ni≤0.40%、Cr≤0.02%、Cu≤0.20%、Mo≤0.25%、Nb≤0.08%、N≤0.010%、V≤0.09%、Ti≤0.05%、Al≤0.05%、余量为Fe；V+Nb+Ti≤0.15%；
Ceq= C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.43%；
Pcm= C+(Mn+Cr+Cu)/20+Si/30+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.23%。
2.根据权利要求1所述的耐低温K60管线钢所制的弯管。
3.根据权利要求2所述的耐低温K60管线钢所制的弯管的制作方法，钢板经过铣边、预弯、直缝管成型、焊接、弯制成型之后，进行淬火+回火热处理，其特征是：弯制成型过程中推进速度为20～35mm/min，冷却水压0.10～0.25Mpa；淬火加热温度为950℃～1100℃；回火温度为500℃～600℃，回火时间为管壁厚的毫米数×（2～4）分钟/毫米，回火过程中的保温时间50～90分钟。
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2011
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