CN102373369A - 油气输送管件用钢 - Google Patents
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Abstract
油气输送管件用钢涉及一种油气输送高压管道、管件用钢。主要是为解决现有的高压管件用钢不耐低温,抗H2S腐蚀性能差的问题而发明的。所述的油气输送管件用钢是10MnVT i NbA钢,它的化学组成以Fe为主,其它金属元素占总重量的百分比是:C 0.08%-0.13%、Si 0.15%-0.37%、Mn 1.20%-1.50%、S≤0.01%、P≤0.015%、V 0.02%-0.06%、Ti 0.01%-0.03%、Nb 0.03%-0.05%、CE≤0.25%。生产工艺按照AP I 5LPSL2标准中X60钢的生产工艺技术规程执行。优点是抗H2S腐蚀和耐低温能力强。
Description
技术领域:
本发明涉及一种油气输送高压管道、管件用钢。
背景技术:
现有的高压管件用钢被广泛应用的是AP I 5LPSL2标准中X60钢的强度与塑性可以满足高压管件要求,但不耐低温,抗H2S腐蚀性能差,常出现冻裂或因腐蚀而爆管事故。
发明内容:
本发明所要解决的技术问题是提供一种抗H2S腐蚀和耐低温能力强的油气输送管件用钢。
上述目的是这样实现的:所述的油气输送管件用钢是10MnVT i NbA钢,它的化学组成以Fe为主,其它金属元素占总重量的百分比是:C 0.08%-0.13%、S i 0.15%-0.37%、Mn 1.20%-1.50%、S≤0.01%、P≤0.015%、V 0.02%-0.06%、T i 0.01%-0.03%、Nb 0.03%-0.05%、CE≤0.25%。
CE=C+S i/30+Mn/20+Gr/20+MO/15+N i/60+V/10+Cu/20+5B≤0.25%
所述的油气输送管件用钢的生产方法是,按10MnVT i NbA钢的化学成分,采用电炉+VD炉或转炉+VD炉冶炼,生产工艺按照AP I 5LPSL2标准中X60钢的生产工艺技术规程执行。
本发明的优点是:10MnVT i NbA在金相组织中是铁素体加渗碳体的珠光体钢。C在钢中与Fe化合形成渗碳体,钢中含碳量越高,渗碳体在金相组织中所占面积也越大,钢的纯度也随之提高,但钢的塑性和冲击韧性也随之降低。本发明降C目的是使其金相组织中铁素体面积占85%以上,利于低温冲击韧性提高。
S i在钢水中是一种良好的脱氧剂,它与O2化合形成S i O2浮在钢水表面,随钢渣扒掉,起到除O2造渣作用。
Mn在钢水中是良好的脱氧、脱硫剂,它能消除或减弱硫引起的热脆性,改善钢的热加工性能;Mn与铁形成的固溶体,能提高铁素体强度;它又是碳化物形成元素,它进入渗碳体中,取代部分铁原子形成的碳化物,起到细化珠光体团作用;使钢的基体获得强化。Mn又是钢中降低低温脆性转变温度的主要元素,从而提高钢的低温冲击韧性。
S、P在钢中形成低熔点化合物,并分别与晶界上,它们属于有害元素,钢中含量越低越好。在钢中最大限度使S、P降到最低,这是抗H2S钢的最有效技术措施。
V在钢中形成颗粒极小,熔点高,又极稳定的碳化物-V4C3,在钢的相变过程中,以V4C3为晶核细化了铁素体晶粒,并能有效抑制晶界移动和晶粒长大。从而可有效提高钢的淬透性基体强度和低温冲击韧性。
T i是化学里极为活泼的金属元素之一,它与钢中氮、氧、碳都有极强的亲和力,它和硫的亲和力也强于铁。因此,它是一种良好的脱氧剂和固定氮、硫的有效元素,在某些特殊条件下,可以取代锰形成硫化钛,以避免热脆的硫化铁形成。钛虽是强碳化物形成元素,但它不与其它元素形成复合碳化物,它与碳只形成一种碳化物-T i C。T i C结合力很强,极其稳定,不易分解,在钢中只有加热到摄氏1000度以上,才能缓慢地溶入固溶体的α相和γ相中。在相变过程中以T i C为晶核,从而细化了铁素体晶粒,提高了钢的强度。
炼钢用的铌铁,实际是铌钽合金。它们在矿床中是共生的,在冶炼时难以分离,铌铁是铌钽共存的。它们与碳、氮、氧都有极强的亲和力,并与之形成相应的,极为稳定的化合物。它们在钢中的主要作用是细化铁素体晶粒,有效提高钢的强度、冲击韧性和抗蠕变能力,并能降低钢的热敏感性和回火脆性。
所以本发明的钢级高,碳含量低,冲击韧性高,抗H2S腐蚀和耐低温能力强,经试验,室温拉伸性能和“V”切口试样-48℃冲击功全部合格,是美国ASTM A333-92标准中低温钢冲击值的6倍以上,且断口呈塑性,焊接性能好,达到了Ap15L-2000标准性能和X60钢的性能水平,能满足油气输送高压管件的需要。
具体实施方式:
所述的油气输送管件用钢是10MnVT i NbA钢,它的化学组成以Fe为主,其它金属元素占总重量的百分比是:C 0.08%或0.11%或0.13%;S i 0.15%或0.23%或0.26%或0.33%或0.35%或0.37%;Mn 1.20%或1.25%或1.32%或1.34%或1.43%或1.50%;S≤0.01%;P≤0.015%;V 0.02%或0.03%或0.05%或0.06%;T i 0.01%或0.02%或0.03%;Nb 0.03%或0.04或0.05%;CE≤0.25%。
CE=C+S i/30+Mn/20+Gr/20+MO/15+N i/60+V/10+Cu/20+5B≤0.25%
所述的油气输送管件用钢的生产方法是,按10MnVT i NbA钢的化学成分,采用电炉+VD炉或转炉+VD炉冶炼,生产工艺按照AP I 5LPSL2标准中X60钢的生产工艺技术规程执行。
Claims (1)
1.油气输送管件用钢,所述的油气输送管件用钢是10MnVT i NbA钢,其特征是:化学组成以Fe为主,其它金属元素占总重量的百分比是:C 0.08%-0.13%、S i 0.15%-0.37%、Mn 1.20%-1.50%、S≤0.01%、P≤0.015%、V0.02%-0.06%、T i 0.01%-0.03%、Nb 0.03%-0.05%、CE≤0.25%。
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CN (1) | CN102373369A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107974615A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-05-01 | 天津中德应用技术大学 | 厚度小于12mm的Q460E高强钢板及其生产方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1351187A (zh) * | 2000-10-26 | 2002-05-29 | 中国科学院金属研究所 | 一种高洁净度高强韧性输气管线钢的制备方法 |
CN101205593A (zh) * | 2007-12-10 | 2008-06-25 | 华北石油管理局第一机械厂 | 一种x80钢弯管及其弯制工艺 |
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2010
- 2010-08-13 CN CN2010102525720A patent/CN102373369A/zh active Pending
Patent Citations (2)
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CN1351187A (zh) * | 2000-10-26 | 2002-05-29 | 中国科学院金属研究所 | 一种高洁净度高强韧性输气管线钢的制备方法 |
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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Application publication date: 20120314 |