管线管用钢板和管线管的制作方法_4

文档序号:9422047阅读:来源:国知局
本发明的钢板中,板厚的1/2位置的硬度为400Hv以下,并且板厚的1/2位 置的MnS的长度为1. 00mm以下。
[0198] 由此,耐HIC性提高。另外,对DWTT特性也是有利的。
[0199] 板厚的1/2位置的MnS的长度如上所述为1. 00mm以下,但从进一步提高耐HIC性 的观点出发,更优选为满足下述式(2)的范围。
[0200]板厚的1/2位置的MnS的长度彡10{(135° x)/35°}/1000 (2)
[0201]〔式⑵中、X为板厚的1/2位置的硬度(Hv),是400 (Hv)以下的值〕
[0202]作为使板厚的1/2位置的MnS的长度满足上述式(2)的方法,可以列举出下述方 法:对钢还的中心偏析部的最大Mn偏析度为2. 2以下、并且中心偏析部厚度为1. 0mm以下 的钢坯依次实施再加热、厚板乳制(粗乳和终乳)和冷却的处理,从而制造钢板。有关各处 理的优选形态,后面进行说明。
[0203] 另外,本发明的钢板中,板厚的1/4位置的铁素体的平均粒径为2. 0~15. 0ym。
[0204] 板厚的1/4位置的铁素体的平均粒径如果为15. 0ym以下,则DWTT特性提高。
[0205] 板厚的1/4位置的铁素体的平均粒径如果为2. 0ym以上,则可以抑制乳制负荷的 增大,因而在制造成本方面是有利的。
[0206] 另外,本发明的钢板中,板厚的1/2位置的铁素体的平均粒径为5. 0~20. 0ym。
[0207] 板厚的1/2位置的铁素体的平均粒径如果为20. 0ym以下,则DWTT特性提高。
[0208] 板厚的1/2位置的铁素体的平均粒径如果为5. 0ym以上,则可以抑制乳制负荷的 增大,因而在制造成本方面是有利的。
[0209] 另外,本发明的钢板的板厚为25mm以上。
[0210] 由此,可以确保高的压缩强度。
[0211] 板厚优选为超过25mm,更优选为30mm以上,进一步优选为32mm以上,特别优选为 35mm以上。
[0212] 板厚的上限没有特别限制,板厚例如可以设定为45mm以下。
[0213] 本发明的钢板可以通过下述方法来制造:在制钢工序中熔炼后,通过连续铸造来 制成钢坯,对钢坯依次实施再加热、厚板乳制和冷却。
[0214] 从容易获得板厚为25mm以上的钢板的观点出发,上述钢坯的厚度优选为300mm以 上。
[0215] 另外,从进一步提高耐HIC性的观点出发,对钢坯进行再加热时的再加热温度优 选为950°C以上。
[0216] 另外,从进一步抑制DWTT特性的劣化的观点出发,上述再加热温度优选为1150°C 以下。
[0217] 另外,上述厚板乳制中,优选在再结晶温度区域(例如超过900°C的温度区域)内 以每1个道次的平均压下率为10%以上进行粗乳直到120mm以上为止。"将每1个道次的 平均压下率设定为10%以上"这在能够促进奥氏体的再结晶,使粒径变细方面是有利的。 另外,"进行粗乳直到120_以上为止"这对于在之后的未再结晶区域乳制中能够增大累积 压下量方面是有利的。即,如果增大未再结晶区域乳制中的累积压下量,则能够在奥氏体粒 中大量导入位错。奥氏体粒中导入的位错在之后的冷却过程中会成为向铁素体相变的成核 点,所以有助于粒径的微细化。
[0218] 另外,上述厚板乳制优选是在上述粗乳后在未再结晶区域(例如750~900°C的温 度区域)进行乳制(终乳),直到达到25mm以上的最终板厚为止。
[0219] 厚板乳制结束后的冷却(例如水冷)优选将冷却开始温度设定为700~820°C来 进行。"将冷却开始温度设定为700°C以上"这从容易使板厚的1/2位置的铁素体分率(F2) 为60%以下的方面和容易使板厚的1/2位置的最大高度为400Hv以下的方面考虑是有利 的。"将冷却开始温度设定为820°C以下"这从容易将铁素体分率(F2)调整为5%以上、容 易提尚DWTT特性的方面考虑是有利的。
[0220] 另外,从进一步提高强度的观点出发,上述冷却中的冷却速度优选设定为10°C/ 秒以上。
[0221] 另外,从进一步抑制板厚的1/2位置的HIC,进一步抑制韧性的劣化的观点出发, 冷却停止温度优选为200°C以上。另外,从进一步提高强度的观点出发,冷却停止温度优选 为450°C以下。
[0222] 另外,上述冷却优选在600~700°C的温度区域,使板厚的1/4位置的冷却速度 (VI)比板厚的1/2位置的冷却速度(V2)慢。由此,可以使板厚的1/4位置的铁素体生成量 比板厚的1/2位置的铁素体生成量高,所以容易将比(F1/F2)调整为1. 00以上。
[0223] 此外,如前所述,在通常的钢板的制造中,由于冷却速度(VI)比冷却速度(V2)快, 所以得到的钢板的比(F1/F2)低于1. 00。
[0224] 另外,上述冷却优选将600°C以下的温度区域的冷却速度(V3)设定为15°C/秒以 上。由此,能够进一步抑制板厚的1/4位置和板厚的1/2位置的剩余部分组织中的珠光体 组织的生成,所以能够进一步抑制HIC。
[0225]〔管线管〕
[0226] 本发明的管线管是使用上述本发明的管线管用钢板制造的钢管。
[0227]因此,本发明的管线管与本发明的钢板同样,耐HIC性(特别是在pH为5.0以上 的环境下的耐HIC性)优良,并且压缩强度和DWTT特性能够得以兼顾。
[0228] 本发明的管线管可以使用上述本发明的管线管用钢板作为素材,通过公知的造管 方法来制造。
[0229] 作为公知的造管方法,可以列举出U0E成型法、JC0E成型法等。
[0230] 实施例
[0231] 下面,通过实施例来更详细地说明本发明,但本发明不限于以下的实施例。
[0232]〔本发明例1~10、比较例1~12〕
[0233]〈钢板的制作〉
[0234]熔炼具有下述表1所示的化学成分的钢(钢1~钢15),通过连续铸造来制造下述 表2所示厚度(钢坯厚度)的各钢坯。在连续铸造中,为了抑制中心偏析部的Mn的偏析, 实施了最终凝固时的轻压下。
[0235] 这里,钢中,下述表1中所示的成分以外的成分(剩余部分)是Fe和不可避免的 杂质。
[0236] 另外,钢6中的"Rffl"具体为Ce,钢9中的"REM"具体为La。
[0237]将上述得到的钢坯加热至950~1150°C(但是,比较例2中是1180°C),在超过 900°C的温度下进行平均压下率为10 %以上(但是,比较例3是8 % )的粗乳,直到厚度达到 120mm以上(但是,比较例4是100mm)为止,然后,在900°C以下(但是,比较例5是930°C) 的未再结晶温度区域进行终乳直到达到最终板厚为止。
[0238] 热乳后,在700~820°C的温度区域开始加速冷却(水冷),在200~450°C的温度 下停止加速冷却(水冷),制作下述表2所示的各种不同板厚(最终板厚)的钢板。
[0239] 各例中的详细条件如下述表2所示。
[0240]特别是,关于本发明例1~10和比较例1~5和7~13中的加速冷却(水冷), 在铁素体生成的600~700°C的温度区域,按照使板厚的1/4位置的冷却速度(VI)比板厚 的1/2位置的冷却速度(V2)慢的方式来控制加速冷却(水冷)。具体地说,将终乳后的钢 板要通过的水冷区进行细分,设定成出水的区域和不出水的区域,间歇地对钢板进行水冷。 由此,适当地控制表面的冷却和换热,使VI比V2慢。
[0241] 另外,关于比较例6中的加速冷却(水冷),与通常的钢板的制造方法同样,通过对 钢板连续地进行水冷而使VI比V2快。
[0242] 〈测定和评价〉
[0243] 对以上得到的钢板进行以下的测定和评价。
[0244] 结果示于下述表3中。
[0245] -铁素体分率(Fl、F2)、铁素体粒径、剩余部分组织-
[0246] 对将钢板在板厚的1/2位置切断后的截面和将钢板在板厚的1/4位置切断后的截 面进行铁素体分率(铁素体面积率)和铁素体粒径(铁素体的平均粒径)的测定,进而进 行剩余部分组织的确定。
[0247] 详细地说,将钢板截面进行研磨并用LePera试剂进行腐蚀后,使用光学显微镜以 500倍的倍率拍摄组织的照片。基于得到的光学显微镜照片(倍率为500倍),通过图像处 理求出铁素体分率(铁素体面积率)和铁素体粒径(铁素体的平均粒径),进而对剩余部分 组织进行确定。
[0248] 图像处理是使用株式会社Nireco制的小型通用图像解析装置LUZEXAP来进行。
[0249] 另外,铁素体的平均粒径可以通过对30个铁素体分别求出圆当量径并对得到的 30个圆当量径进行简单平均来求出。
[0250] 根据以上方法分别求出下述表3所示的板厚的1/4位置的铁素体分率F1、板厚的 1/2位置的铁素体分率F2、板厚的1/4位置的铁素体粒径和板厚的1/2位置的铁素体粒径, 分别对下述表3所示的板厚的1/4位置的剩余部分组织和板厚的1/2位置的剩余部分组织 进行确定。
[0251 ] 图1中,作为一个例子,示出了本发明例10的钢板中的板厚的1/2位置的截面(研 磨和用LePera试剂腐蚀后的截面)的光学显微镜照片(倍率为500倍)。
[0252] -比(F1/F2)的计算-
[0253] 根据上述测定的板厚的1/4位置的铁素体分率(F1)和板厚的1/2位置的铁素体 分率(F2),求出比(F1/F2)。
[0254] -板厚的1/2位置的硬度-
[0255] 将上述得到的钢板沿着板厚方向切断,将得到的截面进行镜面研磨,对镜面研磨 后的截面,根据JISZ2244(2009)在25g的荷重下进行维氏硬度试验。
[0256] 上述维氏硬度试验是对板厚的1/2位置的400点进行。将得到的400点的测定结 果中的最大值作为"板厚的1/2位置的硬度"(下述表3)。
[0257] _板厚的1/2位置的MnS长度-
[0258] 从钢板上采集较大试验片,然后对采集的较大试验片根据NACETM0284进行腐蚀 试验。由此,对于较大试验片,使其强制地发生伸长MnS引起的开裂,然后,在液氮中使其强 制断裂。由此,使伸长MnS在断口上显现,用扫描型电子显微镜观察断口,测定观察的全部 的伸长MnS的长度。由该长度的测定结果选定存在于板厚的1/2位置的伸长MnS的长度, 将选定的值(长度)中的最大值作为"板厚的1/2位置的MnS长度"(下述表3)。
[0259] -抗拉强度-
[0260] 从钢板上按照使钢板的宽度方向与
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