CN109306436A

CN109306436A - 一种具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板及其制造方法

Info

Publication number: CN109306436A
Application number: CN201710630532.7A
Authority: CN
Inventors: 柏明卓; 张清清; 梁晓军; 郑磊
Original assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baoshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2019-02-05

Abstract

本发明公开了一种具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板，其包括碳钢基层以及与碳钢基层轧制复合的不锈钢复层，所述不锈钢复层为奥氏体不锈钢；所述碳钢基层的化学元素质量百分比为：C：0.02‑0.05％；Mn：0.6‑1.20％；Cr：0.30‑0.50％；Nb：0.06‑0.12％；Ni：0‑0.50％；Ti：0.005‑0.02％；Si：0.05‑0.45％；Al：0.01‑0.05％；Ca：0.001‑0.003％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。此外，本发明还公开了上述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板的制造方法。该抗酸管线用复合钢板力学性能、焊接性能均满足焊接管线管的使用要求且具有高耐蚀性能，不用经过热处理就能能够满足抗酸管线复合钢板产品的性能要求。

Description

一种具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种钢板及其制造方法，尤其涉及一种复合钢板及其制造方法。

背景技术

在一些条件恶劣的油气开采地区，采出的含有多种组分混合的强腐蚀性的石油天然气，如含有高浓度的H₂S、CO₂等。此时普通的低合金管线钢管无法满足这些CO₂高腐蚀气体的输送。如果采用具有高耐蚀性能的不锈钢管，一方面管道建设成本十分昂贵，另一方面不锈钢也难以满足输送管道高强度的力学性能要求，并且焊接施工困难。

人们为了获得如上所述的高耐蚀性能的管线钢管，目前通常采用的是机械复合管线钢管，即通过在普通管线钢管内衬不锈钢管，然后通过液、爆燃等技术使内衬不锈钢管膨胀，靠两层金属间的扩张压力造成的摩擦力实现两种金属管之间的物理结合。然而，这种机械复合管的双金属之间在壁厚方向上没有结合力，所以在钢管受到一些导致钢管变形的非均匀外力时，双金属层就会分离。由于内衬金属层很薄，极易造成破坏，从而使整根管钢线管的耐蚀性能失效。

针对双层金属结合强度的问题，需要采用双金属间具有冶金熔合方式结合的复合焊管，需要采用冶金复合板焊接而成。在实现冶金复合板方面，主要有热轧、爆炸、堆焊等复合技术，爆炸复合仍是目前生产冶金复合钢板的主要方法。爆炸复合通过爆炸冲击波使复层金属与基板高速撞击产生高温高压形成冶金复合，爆炸复合制造复合钢板在规格尺寸、复合均匀性、钢板板形、生产效率方面存在不足，都难以满足规格尺寸大、复合均匀、板形要求高、产量要求高的管线钢板的生产，然而，爆炸焊接生产复合钢板具有复合不均匀、生产效率低等特点，难以满足管线钢板的生产。

此外，现有技术还有部分涉及热轧复合的不锈钢复合钢板，例如公开号为CN102555334A，公开日为2012年7月11日，名称为“不锈钢与普碳钢复合板”的中国专利文献涉及一种薄规格的不锈钢和普碳钢复合板，其碳钢基板厚度0.45-2.5mm，不锈钢层厚度0.05-0.5mm。但从其所公开的技术方案来看，只是两层金属间的简单轧制叠合，所涉及的规格较薄，主要应用于输水管道，难以应用于管线管。另有爆炸复合+热轧生产的生产工艺，通过爆炸焊接制造复层不锈钢板+基层管线钢板组成的双金属坯材，通过校平、加热、基板单面冷却、双层非对称轧制、校平和切割得到长6000mm～16000mm，宽500mm～3000mm，厚度10mm以上的油气运输管道用不锈钢/管线钢复合板。其技术特点就是爆炸焊接制造双层金属复合板坯，然后双层金属非对称轧制形成。

公开号为JP5154672(A)，公开日为1993年6月22日，名称为“MANUFACTURE OFHIGH-STRENGTH AND HIGH-TOUGHNESS CLAD STEELPLATE”的日本专利文献公开了一种耐腐蚀性油气输送管线用复合钢板的制造工艺，1050℃以上加热，1000-850℃压下大于30％，850-750℃压下大于30％，然后空冷。然而，该专利文献所公开的技术方案不能保证不锈钢具有很好的耐蚀性能。

综上所述，现有技术中存在的问题是：对于抗酸管线用热轧复合钢板，需要同时保持不锈钢层的耐蚀性能，还要保证碳钢基板具有抗酸性能和相应的强度、低温冲击韧性和低温落锤撕裂(DWTT)性能，这在生产工艺上是存在难度的。因为不锈钢和碳钢要在一起轧制，而在880℃以下温度轧制，不锈钢中的Cr会以碳化物的形式析出，造成不锈钢组织中局部贫Cr，从而晶间腐蚀性能降低；但在880℃以上温度轧制，碳钢会因为高温轧制难以有效地细化组织，从而使得复合钢板基板的冲击韧性和DWTT性能大大降低，不满足管线的技术要求。

正因为有这样的技术难度，已有的用于管线的热轧复合钢板即使通过热轧复合工艺生产出复合钢板，还要通过进一步的热处理才能最终满足管线复合钢管的性能要求。

基于此，期望通过热机械轧制获得一种能满足焊管生产的抗酸管线用复合钢板，能够解决上述问题，不用经过热处理，既具有常规管线钢的抗酸性能、力学性能、焊接性能，满足焊接管线管的使用要求；又以较低的合金成本，获得不锈钢的高耐蚀性能。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板，采用碳钢基层以及与碳钢基层轧制复合的不锈钢复层，不用经过热处理得到热轧复合板，所得到的热轧复合板既具有常规管线钢的抗酸性能、力学性能、焊接性能，满足焊接管线管的使用要求；又以较低的合金成本，获得不锈钢的高耐蚀性能，因此，该抗酸管线用复合钢板是一种具有不锈钢耐蚀性能的高抗酸热轧管线钢板。

为了实现上述目的，本发明提出了一种具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板，其包括碳钢基层以及与碳钢基层轧制复合的不锈钢复层，所述不锈钢复层为奥氏体不锈钢；所述碳钢基层的化学元素质量百分比为：

C：0.02-0.05％；Mn：0.6-1.20％；Cr：0.30-0.50％；Nb：0.06-0.12％；Ni：0-0.50％；Ti：0.005-0.02％；Si：0.05-0.45％；Al：0.01-0.05％；Ca：0.001-0.003％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。

本案发明人对本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板的各化学元素进行设计，设计原理如下所述：

C：在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中，碳为基本强化元素。C元素作为间隙原子在钢中固溶，起固溶强化的作用，并能够形成碳化物，起到沉淀强化作用。但C对钢的韧性和焊接性能不利，目前现有技术中的管线钢的C的质量百分比在0.04-0.08％。但C是强偏聚元素，容易造成严重的宏观偏析和微观偏析，大大降低碳钢基板的抗H₂S腐蚀性能。因此，在本发明所述的技术方案中，为了保证钢的抗酸性能，以及在高温轧制工艺下的钢的韧性、DWTT性能，采用低C设计，即将C的质量百分比控制在0.02～0.05％。

Mn：在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中，Mn是低合金高强钢的基本合金元素，通过固溶强化提高钢的强度，可以补偿钢中因C含量降低而引起强度损失。此外，Mn还是扩大γ相区的元素，可降低钢的γ→α相变温度，有助于钢板冷却时获得细小的相变产物，可提高钢的韧性，所以通常现有技术中的管线钢的Mn的质量百分比一般在1.2-1.8％。然而，Mn也是非常强烈的易偏析元素，为了减少中心偏析引起的抗酸能力下降，在本发明所述的技术方案中采用低Mn设计，即将Mn的质量百分比控制在0.6～1.20％。

Cr：在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中，Cr是钢的重要强化元素。Cr可代替贵元素Mo提高钢板的淬透性，有利于得到强度较高的贝氏体组织。在本发明所述的技术方案中，添加一定量的Cr可以减轻碳钢基层与不锈钢复层层结合界面的Cr稀释引起的不锈钢复层耐腐蚀性能降低，同时由于采用低C低Mn设计，因而，本发明所述的技术方案通过Cr来补偿钢的淬透性和强度。与Mo相比，Cr十分廉价，但过多的质量百分比的Cr不利于焊接性能和低温韧性，因此，在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中的碳钢基层对Cr的质量百分比限定在0.30-0.50％。

Nb：在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中，Nb是重要的微合金元素。Nb能显著提高钢的再结晶终止温度，为非再结晶区轧制提供更宽的变形温度范围，使形变奥氏体组织在相变时转变为更为细小的相变产物，有效细化晶粒，提高钢板的强度和韧性。在轧后冷却阶段，Nb以碳氮化物的形式弥散析出，提高强度且不损失韧性，因此Nb是钢中十分重要的晶粒细化强化元素，也是本发明所述的技术方案中的关键元素。为了避开不锈钢复层的敏化温度，本发明所述的抗酸管线用复合钢板需要在880℃以上高温完成全部轧制，因此，需要添加Nb提高再结晶温度是重要的成分设计，质量百分比0.06％以上的Nb可以保证在高温轧制条件下碳钢基板的组织能更细小，从而保证本发明所述的抗酸管线用复合钢板的低温冲击韧性和DWTT性能。因此，在本发明所述的技术方案中，碳钢基层对Nb的质量百分比控制在0.06％～0.12％。

Ni：在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中，Ni是重要的韧化元素；添加一定量的Ni元素，不但可以提高钢的强度，更重要的是可以降低钢的韧脆转变温度点，从而提高钢在低温条件下的韧性性。此外，在本发明所述的技术方案中，Ni对提高碳钢基板的耐蚀性能也有好处，但Ni是贵金属元素，质量百分比过高会大大增加钢的成本，因此，在一些优选的实施方式中，本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中的碳钢基层添加Ni的质量百分比在0-0.50％。

Ti：在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中，Ti是重要的微合金元素。Ti是强固N元素，可以与钢水中游离态的N元素结合形成TiN，同时在固相钢中可以形成Ti的碳氮化物，阻碍奥氏体晶粒长大，利于细化组织。正因为如此，Ti可以改善焊接热影响区的冲击韧性，有利于钢的焊接性能。然而，Ti的质量百分比过高，会增加碳氮化钛的固溶度积，使析出粒子粗大，不利于细化组织，因此，本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢对碳钢基层的Ti的质量百分比控制在0.005-0.02％。

Si：硅是炼钢脱氧的必要元素，在钢中有一定的固溶强化作用，Si的质量百分比过高会影响钢的韧性，并使焊接性能变差。因此，在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中，对碳钢基层中的Si的质量百分比控制在0.05-0.45％。

Al：铝是炼钢脱氧元素，添加适量的Al有利于细化晶粒，改善钢材的强韧性能。因此，在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中，对碳钢基层中的Al的质量百分比控制在0.01-0.05％。

Ca：在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中，通过Ca处理可以控制硫化物的形态，提高钢板的低温韧性。当Ca的质量百分比少于0.001％时没有效果，然而，当质量百分比过高会使Ca的夹杂物增大、尺寸增大，对钢的韧性造成损害。因此，在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中，对碳钢基层的Al的质量百分比控制在0.001％-0.003％

在本发明所述的技术方案中，杂质元素的质量百分比应当控制的越低越好，例如：氮、磷、硫易形成偏析、夹杂等缺陷，恶化管线钢的焊接性能、冲击韧性和抗HIC性能，为了保证钢板的良好低温韧性，将碳钢基层中的杂质元素的质量百分比控制在较低的水平，N≤0.004％，P≤0.012％，S≤0.006％。

综上所述，所述的抗酸管线用复合钢板中的碳钢基层通过低碳低锰的成分设计使碳钢基层金属具备高抗酸性能，满足复合后复合钢板满足高酸性服役环境的使用。

进一步地，在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中，所述奥氏体不锈钢的化学元素质量百分比为：

0＜C≤0.030％，Cr：16.0-18.0％，Ni：12.0-15.0％，Mo：2.0-3.0％，Mn≤2.0％，Si≤1.0％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。

C：在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中，低的碳含量有利于提高不锈钢复层的耐蚀性能，本发明所述的技术方案因为不锈钢复层与碳钢基层之间复合轧制，为了保证碳钢基层的力学性能，需要远低于常规不锈钢的轧制温度进行轧制。高的碳含量容易导致Cr的碳化物析出，造成不锈钢复层间耐晶间腐蚀性能的下降。因此，本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板控制C的质量百分比在0＜C≤0.030％。

将Cr、Ni、Mo的质量百分比限定在Cr：16.0-18.0％，Ni：12.0-15.0％，Mo：2.0-3.0％，有利于保证不锈钢复层具有充分的耐蚀性能，保证复合后的抗酸管线用复合钢板在油气输送时满足耐CO₂、H₂S等腐蚀介质的要求。

Mn、Si：Mn及Si在本发明所述的抗酸管线用复合钢板中的奥氏体不锈钢可以起固溶强化的作用，但Mn、Si的质量百分比过高会影响钢的焊接性能，因此，在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中对奥氏体不锈钢中的Mn、Si质量百分比限定Mn≤2.0％，Si≤1.0％。

进一步地，在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中，所述不锈钢复层的厚度为1-10mm。

进一步地，在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中，所述碳钢基层的厚度为3-50mm。

上述方案中，将不锈钢复层的厚度控制在1-10mm，碳钢基层的厚度控制在3-50mm，有利于使得本发明复合轧制生产出比爆炸复合工艺的更宽更长规格的钢板，而且本发明复合轧制出的钢板板面平整，满足管线管制管的应用要求。

进一步地，在本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中，其屈服强度为450-600MPa，抗拉强度为535-760MPa，-20℃冲击值≥250J，-20℃DWTT性能SA％≥85％，其复合界面的剪切强度≥300MPa，其具有抗CO₂、H₂S性能。

本发明的另一目的在于提供一种上述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板的制造方法，该制造方法将碳钢基层和不锈钢复层通过热机械轧制得到冶金复合板，采用该制造方法，通过连铸工艺生产，生产出的钢坯直接用于复合钢板的组坯或者通过轧制到一定厚度后再用于生产复合坯。

为了达到上述目的，本发明提出了一种上述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板的制造方法，包括步骤：

(1)获得碳钢基层钢坯和不锈钢复层钢坯或钢板；

(2)对称组坯；

(3)对称轧制：在1100-1200℃进行再加热，奥氏体化充分后进行轧制，轧制分为第一阶段再结晶区轧制和第二阶段未再结晶区轧制，其中第一阶段再结晶区轧制的开轧温度低于为1200℃，终轧温度在1000℃以上，第二阶段未再结晶区轧制的开轧温度低于930℃，终轧温度在880℃以上；

(4)轧制后水冷；

(5)将对称轧制的复合钢板分离。

上述方案中，在步骤(1)中，选择相应厚度的不锈钢钢板或者采用不锈钢铸坯热轧成要求厚度的不锈钢复层钢坯，再按照最终复合钢板的复层钢坯或钢板厚度要求和复层钢坯或钢板和碳钢基层钢坯的厚度比，进行复合坯的组坯。

在步骤(2)中，组坯前对需要组坯的碳钢基层钢坯和不锈钢复层钢坯或钢板进行表面清理，清洁面相互叠合，四周将复合组坯焊合并抽出叠合面空间的空气，焊接密封。

在一些实施方式中，准备两块真空焊接复合组坯，将两块复合组坯叠合在一起形成对称组坯，复合组坯的叠合面可以是不锈钢对不锈钢或者碳钢基板对碳钢基板。复合组坯的叠合面间分布一层非金属分离剂，然后四周同样施以焊接并抽真空，这样就形成四层钢坯的对称分布的对称组坯。四层对称组坯的好处在于可以实现对称轧制，避免不锈钢复层和碳钢基层在热轧过程中变形抗力不同导致轧制过程中的翘曲问题。

在步骤(3)中，将对称组坯在1100-1200℃进行充分再加热，奥氏体化充分后进行轧制，轧制分为第一阶段再结晶区轧制和第二阶段未再结晶区轧制两个温度阶段进行。其中，加热温度限定在1100-1200℃，可以保证Nb等微合金元素的充分固溶，又可以避免加热温度过高导致奥氏体过度粗大导致最终钢板的DWTT等性能降低。开轧温度低于为1200℃，终轧温度在1000℃以上，第二阶段未再结晶区轧制的开轧温度低于930℃，终轧温度在880℃以上。第一阶段再结晶区轧制是钢板奥氏体再结晶晶粒细化的关键，也是双层钢坯间形成冶金复合的关键。第一阶段轧制要在1100℃以上轧制，是因为本发明所述的抗酸管线用钢板中Nb的质量百分比较高，所以再结晶温度较高，在1100℃以下轧制容易进入部分再结晶区，从而导致钢板组织不均匀，影响最终钢板的低温韧性。

此外，上述方案中，第二阶段未再结晶区轧制是钢板最终组织细化的关键，开轧温度低于930℃，终轧温度在880℃以上，这是因为：对于通常管线钢而言，终轧温度应在Ar3点以上尽可能低的温度，而本发明技术方案为了避免不锈钢复层在860℃以下长时间停留，导致Cr的碳化物析出导致耐蚀性能降低，因此，将终轧温度控制在880℃以上轧制。

进一步地，在本发明所述的制造方法中，在所述步骤(3)中，控制最后两道次的变形量为15-20％。

进一步地，在本发明所述的制造方法中，在从步骤(3)到步骤(4)时，控制终轧结束到入水时间小于30s。

这是由于本案的技术方案中终轧温度控制在880℃以上高温轧制，为了复合钢板获得良好的DWTT等低温韧性，因而需要增加储存形变能，得到细化组织。因此，第二阶段轧制的后段制程应尽可能的加大轧制压下量和尽快的轧制节奏，以减少回复时间，增加钢板入水前的累积变形能。这个需要根据轧机的能力配置，因而控制最后两道次的形变量15-20％，终轧结束到入水时间小于30s。

进一步地，在本发明所述的制造方法中，在所述步骤(4)中，控制开冷温度≥860℃，冷却速度≥30℃/s，终冷温度≤450℃，这是为了避免不锈钢复层发生敏化，降低晶间腐蚀性能。

本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板是一种热轧复合管线钢板，厚度较薄的不锈钢复层作为管线管内壁提供抗腐蚀性介质的高耐蚀性能，碳钢基层可以作为管线管外壁提供需要的力学性能。

此外，本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板的优点还在于热轧态的钢板无需进行热处理，其不锈钢复层即具有优异的点蚀、抗晶间腐蚀性能，同时碳钢基层具有450MPa级的拉伸性能，并保持良好低温冲击、DWTT性能，可以直接满足管线焊管的生产。

另外，本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板的碳钢基层采用低碳低锰成分设计，可以减少C、Mn元素的偏析，提高基板的抗酸能力。同时低碳低锰的成分设计提高了钢板的低温韧性。配合添加Nb微合金，可以实现880℃以上温度轧制的组织细化效果，保证最终复合钢板不用热处理就能够在满足不锈钢耐蚀性能的同时满足基板管线钢的DWTT等韧性要求。

本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板的制造方法通过热机械轧制，实现不锈钢复层和碳钢基层之间良好的冶金复合，复合钢板的不锈钢复层和碳钢基层的剪切强度均在300MPa以上，复合钢板具有良好的整体力学性能，满足焊接管线管壁的力学性能要求。此外，采用本发明所述的制造方法可以生产远比爆炸复合工艺的更宽更长规格的钢板，而且制得的钢板板面平整，满足管线管制管的应用要求。

附图说明

图1为实施例1的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板的复合界面的金相组织图。

图2示意了实施例1的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板在复合界面的合金元素的扩散层。

具体实施方式

下面将结合说明书附图和具体的实施例对本发明所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板及其制造方法做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。

实施例1-5

表1列出了实施例1-5的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板中的各化学元素的质量百分比。

表1.(wt％，余量为Fe和除了P、S、N以外的其他不可避免的杂质元素)

实施例1-5的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板的制造方法包括步骤：

(1)获得碳钢基层钢坯和不锈钢复层钢坯或钢板；

(2)对称组坯；

(3)对称轧制：在1100-1200℃进行再加热，奥氏体化充分后进行轧制，轧制分为第一阶段再结晶区轧制和第二阶段未再结晶区轧制，其中第一阶段再结晶区轧制的开轧温度低于为1200℃，终轧温度在1000℃以上，第二阶段未再结晶区轧制的开轧温度低于930℃，终轧温度在880℃以上；控制最后两道次的变形量为15-20％；

(4)轧制后水冷：控制开冷温度≥860℃，冷却速度≥30℃/s，终冷温度≤450℃；

(5)将对称轧制的复合钢板分离。

需要说明的是，在从步骤(3)到步骤(4)时，控制终轧结束到入水时间小于30s。

表2列出了实施例1-5的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板的制造方法中的具体工艺参数。

表2.

实施例1-5的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板进行了性能测定，其中，钢板轧制完成后，上下板切边分离，便形成两张复合钢板。钢板的性能测试结果列于表3至表5，其中，表3列出了复合钢板的力学性能，表4列出了碳钢基层抗HIC性能测试结果，表5列出了钢板复合强度测试结果。

表3.

由表3可以看出，本案各实施例的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板的屈服强度在450-600MPa，抗拉强度在535-760MPa，-20℃冲击值≥250J，-20℃DWTT性能SA％≥85％。

表4.

实施例	工艺	裂纹长度率CLR(％)	裂纹厚度率CTR(％)	裂纹敏感率CSR(％)
					1	A溶液	0	0	0
2	A溶液	0	0	0
					3	A溶液	0	0	0
4	A溶液	0	0	0
					5	A溶液	0	0	0

注：表4中A溶液是指常温常压含饱和H₂S的5wt％氯化钠+0.5wt％醋酸溶液。

由表4可以看出，对本案各实施例的抗酸管线用复合钢板的碳钢基层在A溶液内浸泡96小时，各实施例的裂纹长度率CLR(％)、裂纹厚度率CTR(％)、裂纹敏感率CSR(％)均为0。

此外，对不锈钢复层采用ASTMA262E法进行晶间腐蚀性能试验，浸泡试验试样弯曲后无裂纹，表示各实施例试验结果均合格。

表5.

由表5可以看出，各实施例的抗酸管线用复合钢板层间的剪切强度都在350MPa以上，表明各实施例的冶金结合良好。

如图1所示，实施例1的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板的复合界面平整无缺陷。

如图2所示，实施例1的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板在复合界面有10-20微米的合金扩散，其中I表示Ni元素，II表示Mo元素，III表示Cr，由图2可以看出实施例1具有良好的冶金渗透轧合。

需要说明的是，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。

另外，还需要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板，其包括碳钢基层以及与碳钢基层轧制复合的不锈钢复层，其特征在于：

所述不锈钢复层为奥氏体不锈钢；

所述碳钢基层的化学元素质量百分比为：

2.如权利要求1所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板，其特征在于，所述奥氏体不锈钢的化学元素质量百分比为：

3.如权利要求1所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板，其特征在于，所述不锈钢复层的厚度为1-10mm。

4.如权利要求1或3所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板，其特征在于，所述碳钢基层的厚度为3-50mm。

5.如权利要求1所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板，其屈服强度为450-600MPa，抗拉强度为535-760MPa，-20℃冲击值≥250J，-20℃DWTT性能SA％≥85％，其复合界面的剪切强度≥300MPa，其具有抗CO₂、H₂S性能。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的具有耐腐蚀性的抗酸管线用复合钢板的制造方法，其特征在于，包括步骤：

(1)获得碳钢基层钢坯和不锈钢复层钢坯或钢板；

(2)对称组坯；

(4)轧制后水冷；

(5)将对称轧制的复合钢板分离。

7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，控制最后两道次的变形量为15-20％。

8.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，在从步骤(3)到步骤(4)时，控制终轧结束到入水时间小于30s。

9.如权利要求6-8所述的制造方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，控制开冷温度≥860℃，冷却速度≥30℃/s，终冷温度≤450℃。