一种550MPa级的耐高温管线钢及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种550MPa级的耐高温管线钢，其化学元素质量百分配比为：0.061％≤C≤0.120％，1.70％≤Mn≤2.20％，0.15％≤Mo≤0.39％，0.15％≤Cu≤0.30％，0.15％≤Ni≤0.50％，0.035％≤Nb≤0.080％，0.005％≤V≤0.054％，0.005％≤Ti≤0.030％，0.015％≤Al≤0.040％，0.005％≤Ca≤0.035％，余量为Fe和不可避免的杂质元素。本发明还公开了该550MPa级的耐高温管线钢的制造方法，包括步骤：冶炼，铸造，板坯加热，粗轧，精轧，控制冷却，空冷至室温。本发明的管线钢具备优异的高温力学性能。
【专利说明】一种550MPa级的耐高温管线钢及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种钢材产品及其制造方法，尤其涉及一种耐高温管线钢及其制造方 法。
【背景技术】
[0002] 随着常规石油、天然气资源可开采量的日益减少，作为补充替代资源的油砂资源 越来越受到人们的关注，商业化开采的规模日渐扩展，产量逐年升高。目前，现有技术中油 砂开采主要是通过向地表以下的油砂矿藏注入高温蒸汽以降低油砂的粘稠度，从而提高油 砂的流动性来实现开采。输送这些高温蒸汽的管线钢就需要考虑到材料强度和工作服役温 度这两个因素。但是，由于传统管线钢主要是用于常规石油、天然气资源的长距离输送，因 此，其主要关注的是钢材料的室温强度性能。当经过冻土地区和地震带地区，从应变设计的 角度考虑，这些传统的管线钢还需满足一定的室温塑性性能，即抗大应变能力或低屈强比。 此外，还考虑到一定的阻碍起裂和裂纹捕获的能力，传统的管线钢还需要满足一定的韧性 要求，尤其是低温韧性的要求。总之，传统管线钢主要关注于室温强度、塑性和低温韧性的 改善，并不关注高温强度，因此，现在所采用的管线钢并不是完全适用于油砂矿的开采。
[0003] -方面，传统管线钢从改善焊接性的角度出发，需要尽可能少地添加 C和Μη、Mo、 Cr、Cu、Ni、V等合金元素的含量，以获得较低的碳当量；另一方面，由于加入的合金元素含 量受到限制，其能够起到固溶强化和析出强化的作用有限，这就需要借助制造工艺，例如， 采用较低的终轧温度、较大的轧制变形量以及快速的冷却速度来实现晶粒和组织的细化， 同时利用低温相变组织的方式来同时获得高强度高韧性。不过，较低的合金元素会降低材 料的初始强度。此外，虽然较低的终轧温度、较大的变形量和快冷可以提高初始强度，但是， 这些因素又会降低材料的高温组织稳定性，其不利于材料的高温强度。为了获得抗大变形 能力或低屈强比，还需要通过设计令钢材形成双相组织。然而，双相组织之间的化学元素浓 度差扩散快也会降低材料的高温组织稳定性，也不利于材料的高温强度。
[0004] 由于目前油砂开采所需输送蒸汽温度约350°C，因此，十分有必要获得一种具有良 好的高温强度的耐热管线钢来用于油砂资源的开采。
[0005]
【发明者】胡平, 郑磊, 章传国 申请人:宝山钢铁股份有限公司