ТОЛСТОСТЕННАЯ СВАРНАЯ СТАЛЬНАЯ ТРУБА С ПРЕВОСХОДНОЙ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТЬЮ, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОЛСТОСТЕННОЙ СВАРНОЙ СТАЛЬНОЙ ТРУБЫ С ПРЕВОСХОДНОЙ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТЬЮ И СТАЛЬНАЯ ПЛАСТИНА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОЛСТОСТЕННОЙ СВАРНОЙ СТАЛЬНОЙ ТРУБЫ

1. Толстостенная сварная стальная труба с превосходной низкотемпературной ударной вязкостью, имеющая толщину стенки от 25 до 45 мм, которая сформирована из основного материала стальной пластины, свернутой в трубообразную форму для линейной сварки, и имеет крупнозернистую HAZ, в которой
основной материал стальной пластины имеет химический состав, содержащий, в % по массе:
С: от 0,03% до 0,085%,
Mn: от 1,45% до 1,85%,
Ti: от 0,005 до 0,020%,
Nb: от 0,005 до 0,050%, и
О: от 0,0005 до 0,005%, и
Si: ограниченный как 0,15% или менее,
Al: ограниченный как 0,015% или менее,
Р: ограниченный как 0,02% или менее,
S: ограниченную до 0,005% или менее, и
Mo: ограниченный как 0,20% или менее, и
имеющий уровни содержания Mn и Mo, удовлетворяющие приведенному ниже (Выражению 1), значение Pcm, полученное по нижеприведенному (Выражению 2), варьирующее от 0,16 до 0,19, и остальное количество составлено Fe и неизбежными примесями,
причем структура металла основного материала стальной пластины состоит из феррита, составляющего от 30 до 95% по доле площади, и структуры низкотемпературного превращения, и
в структуре металла крупнозернистой HAZ доля площади зернограничного феррита составляет 1,5% или более, общая доля площади зернограничного феррита и внутризеренного феррита составляет не менее 11%, но не более 90%, доля площади МА составляет 10% или менее, и остальное количество составлено бейнитом:
1,2325≤(0,85×[Mn]-[Mo])≤1,5215...(Выражение 1)
Pcm=[C]+[Si]/30+([Mn]+[Cu]+[Cr])/20+[Ni]/60+[Mo]/15+[V]/10... (Выражение 2), причем
в (Выражении 2), [C], [Si], [Mn], [Cu], [Cr], [Ni], [Mo] и [V] обозначают уровни содержания C, Si, Mn, Cu, Cr, Ni, Mo и V [% по массе], соответственно.
2. Толстостенная сварная стальная труба с превосходной низкотемпературной ударной вязкостью по п.1, в которой
размер зерна феррита в структуре металла основного материала стальной пластины составляет от 2 до 15 мкм.
3. Толстостенная сварная стальная труба с превосходной низкотемпературной ударной вязкостью по п.1, в которой
бейнит в структуре металла крупнозернистой HAZ состоит из реечного бейнита и массивного бейнита, и доля площади реечного бейнита составляет 20% или менее.
4. Толстостенная сварная стальная труба с превосходной низкотемпературной ударной вязкостью по п.1, в которой
основной материал стальной пластины дополнительно содержит один элемент или оба из них, в % по массе:
Cu: 0,70% или менее, и
Ni: 0,70% или менее.
5. Толстостенная сварная стальная труба с превосходной низкотемпературной ударной вязкостью по п.1, в которой
основной материал стальной пластины дополнительно содержит элемент одного типа, или двух типов или более, в % по массе, из:
Cr: 1,00% или менее,
V: 0,10% или менее,
Zr: 0,050% или менее, и
Ta: 0,050% или менее.
6. Толстостенная сварная стальная труба с превосходной низкотемпературной ударной вязкостью по п.1, в которой
основной материал стальной пластины дополнительно содержит элемент одного типа, или двух типов или более, в % по массе, из:
Mg: 0,0100% или менее,
Са: 0,0050% или менее, и
REM: 0,0050% или менее.
7. Толстостенная сварная стальная труба с превосходной низкотемпературной ударной вязкостью по п.1, в которой
предел текучести по направлению растяжения в окружном направлении толстостенной сварной стальной трубы составляет от 400 до 635 МПа, и уровень поглощения энергии удара по Шарпи крупнозернистой HAZ при температуре -60°С составляет 60 Дж или более.
8. Толстостенная сварная стальная труба с превосходной низкотемпературной ударной вязкостью по п.1, в которой
металл сварного шва толстостенной сварной стальной трубы содержит, в % по массе:
С: от 0,04% до 0,09%,
Si: от 0,01% до 0,35%,
Mn: от 1,5% до 2,0%,
Al: от 0,002% до 0,030%,
Ti: от 0,003% до 0,030%, и
О: от 0,0005% до 0,030%, и
Р: ограниченный как 0,02% или менее, и
S: ограниченную до 0,005% или менее, и дополнительно содержит один тип, или два типа или более, в % по массе, из
Ni: от 0,2% до 1,0%,
Cr+Mo+V: от 0,2% до 1,0%, и
В: от 0,0001 до 0,0050%, и остальное количество составлено Fe и неизбежными примесями.
9. Способ изготовления толстостенной сварной стальной трубы с превосходной низкотемпературной ударной вязкостью, имеющей толщину стенки от 25 до 45 мм, включающий стадии, в которых:
формируют основной материал стальной пластины, полученный таким образом, что отливают сталь, имеющую химический состав, содержащий, в % по массе:
С: от 0,03% до 0,085%,
Mn: от 1,45% до 1,85%,
Ti: от 0,005 до 0,020%,
Nb: от 0,005 до 0,050%, и
О: от 0,0005 до 0,005%, и
Si: ограниченный как 0,15% или менее,
Al: ограниченный как 0,015% или менее,
Р: ограниченный как 0,02% или менее,
S: ограниченную до 0,005% или менее, и
Mo: ограниченный как 0,20% или менее, и
3
и имеющий уровни содержания Mn и Mo, удовлетворяющие приведенному ниже (Выражению 1), значение Pcm, полученное по нижеприведенному (Выражению 2), варьирующее от 0,16 до 0,19, и остальное количество составлено Fe и неизбежными примесями, полученную стальную заготовку нагревают до температуры от 950 до 1150°С, подвергают горячей прокатке при температуре конечной прокатки Ar или выше, и охлаждают водой до температуры 600°С или ниже, в трубообразную форму; и
I
O
когда кромочные участки основного материала стальной пластины сводят встык для проведения линейной сварки путем дуговой сварки под флюсом из внутренней поверхности и наружной поверхности основного материала стальной пластины, линейную сварку кромочных участков основного материала стальной пластины выполняют таким образом, что погонная энергия J [кДж/см] дуговой сварки под флюсом с внутренней поверхности, погонная энергия J [кДж/см] дуговой сварки под флюсом с наружной поверхности, и толщина t [мм] пластины удовлетворяют соотношениям приведенных ниже (Выражения 3) и (Выражения 4):
1,2325≤(0,85×[Mn]-[Mo])≤1,5215...(Выражение 1)
Pcm=[C]+[Si]/30+([Mn]+[Cu]+[Cr])/20+[Ni]/60+[Mo]/15+[V]/10... (Выражение 2)
где [C], [Si], [Mn], [Cu], [Cr], [Ni], [Mo] и [V] означают уровни содержания C, Si, Mn, Cu, Cr, Ni, Mo и V [% по массе], соответственно,
I
-2,3≤J-1,75t≤27,8...(Выражение 3)
O
-9,6≤J-2,42t≤20,6...(Выражение 4).
10. Способ изготовления толстостенной сварной стальной трубы с превосходной низкотемпературной ударной вязкостью по п.9, в котором
горячую прокатку выполняют со степенью обжатия при температуре 900°С или ниже, отрегулированной на 2,0 или более.
11. Способ изготовления толстостенной сварной стальной трубы с превосходной низкотемпературной ударной вязкостью по п.9, в котором
способ указанного формования основного материала стальной пластины в трубообразную форму представляет собой UO-процесс, в котором основной материал стальной пластины последовательно сворачивают в С-форму, в U-форму и в О-форму, причем способ изготовления толстостенной сварной стальной трубы с превосходной низкотемпературной ударной вязкостью дополнительно включает стадию, в которой:
проводят экспандирование толстостенной сварной стальной трубы, полученной указанной линейной сваркой кромочных участков основного материала стальной пластины.
12. Стальная пластина для толстостенной сварной стальной трубы, используемая для изготовления толстостенной сварной стальной трубы и имеющая толщину от 25 до 45 мм, причем стальная пластина для толстостенной сварной стальной трубы включает:
химический состав, содержащий, в % по массе:
С: от 0,03% до 0,085%,
Mn: от 1,45% до 1,85%,
Ti: от 0,005 до 0,020%,
Nb: от 0,005 до 0,050%, и
О: от 0,0005 до 0,005%, и
Si: ограниченный как 0,15% или менее,
Al: ограниченный как 0,015% или менее,
Р: ограниченный как 0,02% или менее,
S: ограниченную до 0,005% или менее, и
Mo: ограниченный как 0,20% или менее, и
имеющий уровни содержания Mn и Mo, удовлетворяющие приведенному ниже (Выражению 1), значение Pcm, полученное по нижеприведенному (Выражению 2), варьирующее от 0,16 до 0,19, и остальное количество составлено Fe и неизбежными примесями,
причем структура металла состоит из феррита с долей площади от 30 до 95% и структуры низкотемпературного превращения:
1,2325≤(0,85×[Mn]-[Mo])≤1,5215...(Выражение 1)
Pcm=[C]+[Si]/30+([Mn]+[Cu]+[Cr])/20+[Ni]/60+[Mo]/15+[V]/10... (Выражение 2), причем
в (Выражении 2), [C], [Si], [Mn], [Cu], [Cr], [Ni], [Mo] и [V] обозначают уровни содержания C, Si, Mn, Cu, Cr, Ni, Mo и V [% по массе], соответственно.
13. Стальная пластина для толстостенной сварной стальной трубы по п.12, в которой,
размер зерна феррита в этой структуре металла составляет от 2 до 15 мкм.