耐氢脆的高机械特性成型钢丝的制作方法_2

文档序号:9927902阅读:来源:国知局
管线中在挤出聚合物的两个层之间在所谓的"环形"区中伸展。在柔性管线的使用过程中在 运个区中占优势的物理化学条件目前是更加为人所知的。它们取决于在柔性管线中的流出 物的性质(液态或者气态控)W及该柔性管线的不同层的结构。尤其是,pH值比在1990/2000 年代所认为的更高(更可能是平均大约5.5而非4)。
[0034] 因而,本发明在该环形区中要满足的运些不太剧烈的新条件的发现中发现了其首 要目的,运允许使用具有更高机械强度的成型丝。
[0035] 换句话说,今天的NACE品质可通过没有标准API测试结果严格的测试结果而被非 常妥当地表示(申请人因而要相比于标准API调节试验条件,尤其是pH值,W适应要求)。例 如,NACE品质可被指定给W下运样的钢丝,所述钢丝具有耐性,而在pH值为5-6.5且经历包 含C〇2的气体和几毫己出S的鼓泡的水溶液中在Re 90%的连续应力下一个月没有破裂或内 部裂纹。
【具体实施方式】
[0036] 通过下面W实施例的方式给出的描述将更好的理解本发明并且将更好地显现其 它方面和优点。
[0037] 在本说明书的最后一页示出的表1显示了屯个根据本发明的级别的化学组成的实 施例,正如在使用申请人的内部命名法的第一栏中所见的。
[0038] 现在将详细讨论在钢级别中标为C88(表1中的倒数第二行)的组成实例,其存在的 成分对应于W下给出的重量含量:C:0.861%,Mn:0.644%,P:0.012%,S:0.003% ,Si: 0.303% ,Al :0.47% ,Ni :0.015% ,Cr :0.032%,Cu:0.006% ,Mo:0.003% U及V:0.065%。
[0039] W具有此组成的12mm直径的圆形线材为起始原料,通过W下的相继操作制造 9mm X 4mm的扁平形状的即用型最终丝。
[0040] 首先要指出的是,根据本发明,对于要冷操作的起始线材来说直径将不超过30mm, W便在随后W不超过80%的总体压缩率下进行的拉制过程中不会显著地压缩所述线材的 忍而达到即用型成型丝的最终直径。
[0041] 所述线材是热社钢线材,即在其奥氏体范围内(典型地高于90(TC)热社的线材,然 后在社制热中将其快速冷却,然后被卷绕到卷轴上W在保存场地中结束其向环境溫度的冷 却,等待向客户发送。
[0042] 一旦被发送到加工商(transformateur),从其卷轴上退绕的运个起始线材首先经 历从环境溫度开始的等溫泽火。典型地,运设及到通过在变凉之前在烙融铅浴中经过而在 大约520-600°C的恒定溫度下的铅浴处理。运种铅浴处理赋予该钢线材W珠光体微观结构, 可能具有痕量的铁素体,但没有贝氏体也没有马氏体,并且其将一直保持到最后。
[0043] 所述线材然后W-种"溫和"(也即如W上所提及)的方式被拉制(圆形或者已经扁 平的),W尽可能限制通过金属的压缩所赋予的在忍内的应力水平。其原因在于要限制在忍 内的微观结构的损害,所述损害会产生有利于氨优先积聚的位点。然后所述线材经历冷社 W达到最终尺寸,要指出的是,总的加工硬化(拉制+社制)率将为50%-80%最大,并且如果 可能的话,优选大约60%。
[0044] 如此获得的中间丝具有大约1900M化的Rm。
[0045] 保持软化W利于其随后的成型,并且赋予其由于加工硬化而有一些劣化的耐氨脆 性。为此,简单的快速恢复最终热处理将赋予其所希望的最终Rm,其精确的值当然将取决于 运种恢复处理的操作条件,所述恢复热处理在低于其Acl值的溫度(即,对于所使用的钢级 别的整个范围来说为410-710°C)下持续小于一分钟的时间。
[0046] 在此方面,下表1I给出了在由A-E行所指定的W下操作条件下经历了恢复快速热 处理的成型丝所获得的最终机械特性:在用水骤冷之前,在该表的第二栏中给出的小于所 考虑的钢级别的溫度Acl的溫度下停留5秒的持续时间。
[0047] 其它栏分别显示出由所进行的热机械操作所产生的处理的丝的平均断裂强度Rm、 平均弹性极限Re、平均断裂伸长率A%,W及Re/Rm比。
[0048] 要指出的是,正如所预期的,Rm,象Re-样,在恢复溫度升高时有规律地下降(行A-E)DRe/Rm比保持恒定并且伸长率A%在同一个方向上升高。
[0049] 表1I r00501
[0051] 针对在运些不同恢复处理之后获得的每一种丝进行根据HIC(氨致开裂)和SSC(硫 化物应力开裂)类型的NACE试验。数据和结果在下表HI中给出。
[0052] 可W看出,所有分析的样品都通过了试验:在超声检测之后,没有观察到表示氨脆 腐蚀的水泡类型的内部裂纹。
[0化3]表1II [0化4]
[0055]当然,本发明并不限于所描述的实施例,而是可延及在所附权利要求给出的限定 内的多种变体和等效方案。
[0化6]
[0057] W下内容对应于母案申请中的原始权利要求书,现作为说明书的一部分并入此 处:
[0058] 1、具有高机械特性和耐氨脆性的低合金碳钢成型丝,所述成型丝旨在用作用于海 底石油开采领域的柔性管线的组成部分,其特征在于所述成型丝具有W下的化学组成,W 总质量的重量百分数表示:
[0059] 0.75<C%<0.95 并且
[0060] 0.30<Mn%<0.85
[0061] 其中Cr <0.4% ;V< 0.16% ;Si< 1.40%并且优选 >0.15%;
[0062] W及任选地,不大于0.06 %的Al,不大于0.1 %的Ni,W及不大于0.1 %的Cu,余量 为铁W及由液态金属的制造所产生的不可避免的杂质,并且,W在高于90(TC的其奥氏体范 围中热社然后冷却到环境溫度并且因而具有大约5-30mm直径的线材为起始原料,该成型丝 如下获得:首先使所述线材经历按照W下的两个相继且有序的步骤的热机械处理,即等溫 泽火,运赋予该线材W均匀的珠光体微观结构,然后是W 50 % -80 %最大的总加工硬化率进 行的冷机械转变操作,W赋予其最终形状,并且如此获得的成型丝则经历短持续时间的恢 复热处理,该恢复热处理在小于构成其的钢的溫度Acl的溫度下进行,赋予其所希望的最终 机械特性。
[0063] 2、项1的成型丝,其特征在于其等溫泽火是铅浴处理操作。
[0064] 3、项1的成型丝,其特征在于其恢复处理W410-710°C的溫度进行不超过一分钟的 持续时间。
【主权项】
1. 具有高机械特性和耐氢脆性的低合金碳钢成型丝,所述成型丝旨在用作用于海底石 油开采领域的柔性管线的组成部分,其特征在于所述成型丝具有以下的化学组成,以总质 量的重量百分数表示: 0.75<C% <0.95^5. 0.30 < Μη% <0.85 其中0<0.4%;¥<0.16%;31<1.40%并且优选2 0.15%; 以及任选地,不大于0.06%的Α1,不大于0.1 %的Ni,以及不大于0.1 %的Cu,余量为铁 以及由液态金属的制造所产生的不可避免的杂质,并且,以在高于900°C的其奥氏体范围中 热乳然后冷却到环境温度并且因而具有5-30mm直径的线材为起始原料,该成型丝如下获 得:首先使所述线材经历按照以下的两个相继且有序的步骤的热机械处理,即等温淬火,这 赋予该线材以均匀的珠光体微观结构,然后是以50 % -80 %最大的总加工硬化率进行的冷 机械转变操作,以赋予其最终形状,并且如此获得的成型丝则经历以410-7HTC的温度在不 超过一分钟的持续时间内进行的热处理,赋予其所希望的最终机械特性。2. 权利要求1的成型丝,其特征在于其等温淬火是铅浴处理操作。
【专利摘要】本发明涉及耐氢脆的高机械特性成型钢丝,所述成型丝旨在用作用于海底石油开采领域的柔性管线的组成部分,其特征在于所述成型丝具有以总质量的重量百分数表示的以下化学组成:0.75≤C%≤0.95并且0.30≤Mn%≤0.85;其中Cr≤0.4%;V≤0.16%;Si≤1.40%并且优选≥0.15%;余量为铁以及由液态金属的制造所产生的不可避免的杂质,并且以在高于900℃的其奥氏体范围中热轧然后冷却到环境温度并且因而具有5?30mm直径的线材为起始原料,该成型丝如下获得:首先使所述起始线材经历按照以下的两个相继且有序的步骤的热机械处理,然后是以大约50%?80%最大的总加工硬化率进行的冷机械转变操作以赋予其最终形状,并且如此获得的成型丝经历短持续时间的恢复热处理。
【IPC分类】C21D8/06, C22C38/02, C21D1/20, C22C38/08, C22C38/12, C21D9/64, C22C38/04, C22C38/06, C21D9/52, C22C38/18, C22C38/16
【公开号】CN105714198
【申请号】CN201610101596
【发明人】S·弗伊塞, C·贝托, X·佩鲁
【申请人】安塞乐米塔尔金属线法国公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2011年3月23日
【公告号】CA2801355A1, CA2801355C, CN102959100A, EP2576849A1, US9249486, US20130186521, US20150361535, WO2011151532A1
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1