一種提高鋼板抗氫致裂紋的生產(chǎn)方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種新型抗氫致裂紋管線鋼板的簡(jiǎn)易生產(chǎn)方法，其成分按重量百分比為C?0.03～0.06%，Si?0.10～0.35%，Mn?0.4～0.8%，P≤0.010%，S≤0.010%，Nb≤0.0050%，Ti?0.002～0.020%，Mo≤0.02%，Cr?3.0～6.0%，Ni≤0.2%，Al≤0.060%，V≤0.010%，余量為Fe和雜質(zhì)。采用常規(guī)軋制工藝，奧氏體化溫度為1180℃～1220℃，終軋溫度為820～870℃；隨后空冷。得到的鋼板具有優(yōu)異的抗氫致開(kāi)裂性能。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種煉鋼工藝，具體說(shuō)是一種抗氫致裂紋管線鋼板的簡(jiǎn)易生產(chǎn)方法，屬于金屬冶煉工藝
。
技術(shù)介紹
我國(guó)油氣分布總體特征是分布廣，產(chǎn)量不高，品質(zhì)不高。已發(fā)現(xiàn)的油田多數(shù)集中在陸上東部地區(qū)，近年來(lái)西部地區(qū)及淺海大陸架發(fā)展很快，開(kāi)發(fā)了一批重要油氣田，特別是氣田主要分布在西部，但是在油氣開(kāi)采過(guò)程中一個(gè)不得不面對(duì)的問(wèn)題就是腐蝕。對(duì)于油氣田腐蝕，按照腐蝕介質(zhì)可分為:CO2腐蝕、H2S腐蝕、多相流沖刷腐蝕和土壤腐蝕。按照腐蝕機(jī)制可分為三大類(lèi)型:常規(guī)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，如電偶腐蝕、縫隙腐蝕、小孔腐蝕等；流體力學(xué)化學(xué)腐蝕，如沖刷腐蝕、流體促進(jìn)腐蝕、沖蝕腐蝕、空泡腐蝕等；固體力學(xué)化學(xué)腐蝕，如腐蝕疲勞、應(yīng)力腐蝕、硫化物應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂等。其中，H2S主要來(lái)自儲(chǔ)藏地層的氣體或伴生氣體，硫酸鹽還原菌和某些化學(xué)品也會(huì)釋放出h2s。硫化氫溶于水顯弱酸性，其去極化腐蝕的陰極過(guò)程如下:H2S = HS— + H +HS— = S2 + + H + 2H+ +2e = H2 or 2H(進(jìn)入金屬導(dǎo)致氫脆或者開(kāi)裂) 硫化鐵膜溶解度非常低，是良導(dǎo)體，作為陰極，促進(jìn)點(diǎn)蝕的發(fā)生。硫化物離子會(huì)減慢氫原子復(fù)合速率，造成氫分子積累，為氫原子進(jìn)入金屬提供動(dòng)力。所以不僅造成點(diǎn)蝕，還經(jīng)常導(dǎo)致金屬開(kāi)裂；硫化氫腐蝕是油氣田四大腐蝕中最嚴(yán)重、最危險(xiǎn)的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出，通過(guò)成分設(shè)計(jì)和常規(guī)軋制工藝獲得均勻的多邊形鐵素體、貝氏體組織，從而得到了優(yōu)異的抗氫致開(kāi)裂的鋼板。本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)下列技術(shù)實(shí)現(xiàn):本專(zhuān)利技術(shù)提供，鋼種成分按重量百分比為 C 0.03 ~0.06%, Si 0.10 ~0.35%, Mn 0.4 ~0.8%, P^0.010%,S^0.010%, Nb ^0.0050%, Ti 0.002 ~0.020%，Mo ^ 0.02%, Cr 3.0 ~6.0%，Ni ^ 0.2%,Al ( 0.060%, V^0.010%，余量為Fe和雜質(zhì)；軋制工藝采用常規(guī)軋制工藝，奧氏體化溫度為1180°C~1220°C，終軋溫度為820~870°C ;隨后空冷。本專(zhuān)利技術(shù)的進(jìn)一步限定技術(shù)方案，前述的提高鋼板抗氫致裂紋的生產(chǎn)方法，通過(guò)軋制后，得到多邊形鐵素體/貝氏體型(PF+B)組織。前述的提高鋼板抗氫致裂紋的生產(chǎn)方法，鋼種成分按重量百分比為C 0.038%, Si0.22%,Mn 0.53%, P 0.010%,S 0.002%,Nb 0.005%,Ti 0.017%,Mo 0.01%,Cr 4.06%, Ni0.10%, Al 0.041%, V 0.007%，余量為Fe和雜質(zhì)；軋制工藝采用常規(guī)軋制工藝，奧氏體化溫度為1190°C~1215°C，終軋溫度為825~850°C ;隨后空冷。進(jìn)一步的，前述的提高鋼板抗氫致裂紋的生產(chǎn)方法，鋼種成分按重量百分比為C0.043%, Si 0.23%, Mn 0.49%, P 0.010%, S 0.003%, Nb 0.003%,Ti 0.019%, Mo 0.01%, Cr3.89%，Ni 0.15%，Al 0.041%, V 0.006%，余量為Fe和雜質(zhì)；軋制工藝采用常規(guī)軋制工藝，奧氏體化溫度為1200°C~1220°C，終軋溫度為855~870°C ;隨后空冷。本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)成分設(shè)計(jì)，其中鉻作為鋼板中的有益元素已被廣為證實(shí)，鉻能顯著改變鋼的抗腐蝕能力和抗氧化能力，有助于提高耐磨性和保持高溫強(qiáng)度。Cr通過(guò)抑制陰極析氫來(lái)降低腐蝕速率，從而提高材料的耐蝕性，這與Cr元素本身屬性相關(guān)，即固溶態(tài)Cr具有.的特質(zhì)，使氫離子放電反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力增大，陰極還原變得困難，從而使整個(gè)腐蝕過(guò)程變得困難。本專(zhuān)利技術(shù)具的有益效果:1、通過(guò)特殊的成分設(shè)計(jì)，添加廉價(jià)的鉻合金，降低了合金成本；同時(shí)錳含量低，很大程度上降低了鑄坯的中心偏析，利于鋼板的抗氫致裂紋性能。加上簡(jiǎn)單的常規(guī)軋制工藝方法，不需控軋控冷以及后續(xù)的熱處理，可以形成形狀相互交織分布的金相組織，使得鋼的韌性較好，抗氫致開(kāi)裂性能提高。2、本專(zhuān)利技術(shù)的軋制成型方法簡(jiǎn)單易行，只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的常規(guī)軋制后，直接空冷即可，免去了控制冷卻用水的成本和控冷的工藝，降本的同時(shí)保證了板型的均勻性。生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，得到優(yōu)異的抗氫致裂紋性能。【附圖說(shuō)明】圖1為實(shí)施例1得到鋼板在金相顯微鏡下典型的組織形貌圖。圖2為實(shí)施例2得到鋼板在金相顯微鏡下典型的組織形貌圖。【具體實(shí)施方式】實(shí)施案例I本實(shí)施例提供，鋼種成分按重量百分比為C0.038%, Si 0.22%, Mn 0.53%, P 0.010%, S 0.002%, Nb 0.005%, Ti 0.017%, Mo 0.01%, Cr4.06%，Ni 0.10%，Al 0.041%, V 0.007%，余量為Fe和雜質(zhì)；軋制工藝采用常規(guī)軋制工藝，奧氏體化溫度為1190°C~1215°C，終軋溫度為825~850°C ;隨后空冷。實(shí)施案例2本實(shí)施例提供，鋼種成分按重量百分比為C0.043%, Si 0.23%, Mn 0.49%, P 0.010%, S 0.003%, Nb 0.003%, Ti 0.019%, Mo 0.01%, Cr3.89%，Ni 0.15%，Al 0.041%, V 0.006%，余量為Fe和雜質(zhì)；軋制工藝采用常規(guī)軋制工藝，奧氏體化溫度為1200°C~1220°C，終軋溫度為855~870°C ;隨后空冷。圖1、2均為實(shí)施例得到鋼板在金相顯微鏡下典型的組織形貌圖，組織均勻。仔細(xì)觀察圖2，可以發(fā)現(xiàn)基體上無(wú)明顯的島狀組織，提高了鋼板的抗H2S腐蝕性能。在本實(shí)施例中，其成分按重量百分比如表1所示，抗氫致開(kāi)裂性能見(jiàn)表2。表1本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例的化學(xué)成分(wt%)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種提高鋼板抗氫致裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于：鋼種成分按重量百分比為C?0.03～0.06%，Si?0.10～0.35%，Mn?0.4～0.8%，?P≤0.010%，S≤0.010%，Nb?≤0.0050%，Ti?0.002～0.020%，Mo?≤0.02%，Cr?3.0～6.0%，?Ni?≤0.2%，Al?≤0.060%，V≤0.010%，余量為Fe和雜質(zhì)；軋制工藝采用常規(guī)軋制工藝，奧氏體化溫度為1180℃～1220℃，終軋溫度為820～870℃；隨后空冷。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種提高鋼板抗氫致裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于:鋼種成分按重量百分比為C0.03 ~0.06%，Si 0.10 ~0.35%，Mn 0.4 ~0.8%，P^0.010%, S ^ 0.010%, Nb ^ 0.0050%,Ti 0.002 ~0.020%, Mo ( 0.02%, Cr 3.0 ~6.0%, Ni ( 0.2%, Al ( 0.060%, V ^ 0.010%,余量為Fe和雜質(zhì)；軋制工藝采用常規(guī)軋制工藝，奧氏體化溫度為1180°C~1220°C，終軋溫度為820~870°C ;隨后空冷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鋼板抗氫致裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于:通過(guò)軋制后，得到多邊形鐵素體/貝氏體型(PF+B)組織。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高鋼板抗氫致裂紋的生產(chǎn)方法，其特征在于:鋼種成分按重量百分比為 C 0.038%, Si 0.22%, Mn 0.53%, ...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：尹雨群，唐春霞，趙晉斌，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：南京鋼鐵股份有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：