一种提高管线钢低温冲击韧性的热处理工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102230065A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102230065A(43)申请公布日2011.11.02(21)申请号201110150172.3(22)申请日2011.06.07(71)申请人南京钢铁股份有限公司地址210035江苏省南京市六合区卸甲甸1号申请人北京科技大学(72)发明人霍松波姜金星赵晋斌顾鑫武会宾郑宏伟唐荻(74)专利代理机构南京汇盛专利商标事务所(普通合伙)32238代理人陈扬(51)Int.Cl.C21D9/46(2006.01)C22C38/54(2006.01)C22C38/58(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种提高管线钢低温冲击韧性的热处理工艺(57)摘要本发明公开了一种提高管线钢低温冲击韧性的热处理工艺，包括以下工序：首先将管线钢钢板加热到940℃保温1h后淬火；其次将淬火后的钢板再次加热到Ac3温度以下20~40℃，保温1h后淬火；最后将两次淬火后的钢板加热到400~450℃保温40~80min后出炉空冷，得到优良的低温冲击韧性的管线钢。本发明在较小程度降低管线钢强度的同时，能大幅提高其低温冲击韧性，优化了管线钢的力学性能，使其完全满足现在石油天然气管道工程的性能需求。本发明特别适用于高强韧X120管线钢钢板中。CN102365ACCNN110223006502230067A权利要求书1/1页1.一种提高管线钢低温冲击韧性的热处理工艺，其特征在于该热处理工艺包括以下工序：将管线钢钢板加热到930～950℃，保温0.5-1.5h后淬火；将淬火后的钢板再次加热到Ac3温度以下20~40℃，保温0.5-1.5h后淬火；将两次淬火后的钢板加热到400~450℃，保温40~80min后出炉空冷，得到优良低温冲击韧性的管线钢。2.根据权利要求1所述的提高管线钢低温冲击韧性的热处理工艺，其特征在于：步骤1）中，将管线钢钢板加热到940℃，保温1h后淬火。3.根据权利要求1所述的提高管线钢低温冲击韧性的热处理工艺，其特征在于：所述管线钢为高强韧X120管线钢钢板，其化学成分质量比为：C0.03~0.06，Si0.2~0.4，Mn1~1.8，P<0.005，S<0.001，N<0.006，Nb0.03~0.08，B0.001~0.0015，Ni0.3~0.6，Cr0.1~0.4，Cu0.1~0.4，Mo0.1~0.5，余量为Fe和微量杂质。4.根据权利要求3所述的提高管线钢低温冲击韧性的热处理工艺，其特征在于：所述高强韧X120管线钢钢板由控轧控冷工艺获得。5.根据权利要求3所述的提高管线钢低温冲击韧性的热处理工艺，其特征在于：所述高强韧X120管线钢钢板的板厚为12.7mm。2CCNN110223006502230067A说明书1/3页一种提高管线钢低温冲击韧性的热处理工艺技术领域[0001]本发明涉及一种高级别管线钢的热处理工艺，特别是一种高强度X120管线钢的热处理工艺，具体地说是一种提高管线钢低温冲击韧性的热处理工艺。背景技术[0002]石油、天然气是人类社会赖以生存的重要能源，是经济社会赖以发展的物质基础之一。目前，已探明的油气主要集中在深海和环境条件恶劣的偏远山区，而油气的需求市场集中在城市。油气管线作为连接这两个地区的桥梁，已经成为了油气输送最为经济而有效的工具。[0003]令人关注的公共安全和环境问题、以及管线制造和安装成本等因素使管线设计采用更高的强度、良好的止裂性能、抗氢致裂纹能力、良好的焊接和成形性能等。目前，X80管线钢已经在中国的西气东输复线工程上得到大量的应用。X120管线钢的应用具有巨大的经济效益，可分别使长距离油气管线成本节约5%～12%和5%～18%，主要体现在材料节约、提高输送压力、减小施工量、降低维护费用、优化整体方案等方面。[0004]在机器制造业中，广泛采用低、中碳碳钢或低、中碳低合金钢等结构钢。结构钢传统的热处理工艺是调质，即完全淬火加高温回火。淬火所得组织为马氏体，高温回火后为回火索氏体。此种显微组织提供了强度和韧性的良好配合。对亚共析结构钢采用完全淬火的理由是避免出现未溶铁素体而使钢的性能变坏。但近年来，随着强韧化工艺的发展，人们在生产实践和科学试验中发现,对亚共析钢采用不完全淬火有助于在不降低材料强度的同时提高其韧性。所谓亚温淬火,亦即亚共析钢的不完全淬火，或称临界区淬火、两相区加热淬火，是将钢加热至奥氏体和铁素体两相区进行淬火。亚温淬火及随后回火是一种使钢强韧匹配较好的工艺。此工艺对钢的原始组织有一定要求，一般在亚温淬火前均需进行一次完全淬火或调质处理。[0005]具有马氏体、贝氏体等非平衡原始组织钢，经亚温淬火后的强度、塑性和韧性均优于原始组织为正火态的钢。马氏体