X60管线钢及其生产方法

文档序号:9344673阅读:702来源:国知局
X60管线钢及其生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于热连乳板带生产技术领域,特别是涉及一种X60管线钢及其生产方 法。
【背景技术】
[0002] 在铁路、公路、航空、水运和管道5种运输方式中,管道运输是一种经济、安全不间 断的运输方式,用管道输送石油天然气具有高效、经济、安全、无污染的特点,是输送油气最 有效的工具。随着管道工程的飞速发展,带动了管线钢生产的迅速发展。
[0003] 石油、天然气输送管线分为长输管线和油田内部的集输管线两部分。长输管线为 了提高输送效率,主干线输送压力较高,要求选用较高强度级别的钢种,如X70、X80级别; 集输管线、支线和一些输量较小的管线输送压力较低,一般选用强度较低的钢种。大量主干 线线的建设,带动了 X65以下级别级管线钢的需求量急剧增加。
[0004] 在现有技术中,专利CN101928882A公开的一种X60管线钢及其生产方法中,其 化学成分:C :0? 060 ~0? 080%,Si :0? 15 ~0? 30%,Mn :1. 35 ~1. 55%,P :彡 0? 020%, S :彡 0. 006 %,Nb :0. 035 ~0. 055 %,V :0. 035 ~0. 055 %,Ti :0. 010-0. 025 %,Als : 0. 010-0. 040%。其化学成分中Nb含量高达0. 035~0. 055%,其合金成分较高,成本高,且 该专利是在双机架紧凑式炉卷乳制上生产,其经过粗乳后的钢坯延时40-60秒,使粗乳钢 坯温度低于900°C在进行3道次连续精乳,终乳温度790-830°C,不适合热连乳生产。
[0005] 专利CN103526110A公开的16~25mm厚X60管线钢及其生产方法,其组分:C : 0. 06 ~0. 09%、Si :0. 25 ~0. 35%、Mn :1. 55 ~1. 60%、(Nb+Ti+V+Mo+Ni) :0. 20 ~0. 29%、 P彡0. 010%、S彡0. 003%、Als :0. 02~0. 04%。该管线钢在中厚板乳机上应用,生产的 X60管线钢的组织含有42~46 %板条状铁素体、32~38 %针状铁素体、13~15%贝氏体, 少量M-A岛及一些细小弥散析出相。另外,该管线钢中含有贵金属Mo、Ni等贵金属,成本相 对较高。
[0006] 文献《酒泉钢铁公司X60管线钢的研制》中,酒泉钢铁公司成分设计(单位,wt% ) 为 C 彡 0? 1%、Si 彡 0? 4%、Mn :1. 3%、V :0? 05 ~0? 10%、Nb :0? 02 ~0? 04%、Ti :0? 02 ~ 0. 05%、P彡0. 03%、S彡0. 025%,乳制时完全再结晶区开乳温度1020~1080°C,未再结 晶区开乳温度< 950°C,终乳温度700~850°C。冷却采用ADC0气雾冷却系统快冷,终冷温 度630~700°C。该管线钢采用Nb+V+Ti复合微合金化,其Ti含量0. 02~0. 05 %,含钛 钢的炼钢和热乳工艺要求高,工艺波动对力学性能影响很大,同时,由于它采用"低温、大压 下"乳制,在热连乳乳制时需要待温,生产效率低。

【发明内容】

[0007] 本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低,乳制工艺简单的X60管线钢。
[0008] 本发明的技术方案:X60管线钢,其化学成分按重量百分比组成为:C : 0. 05-0. 10 %, Si :0. 10-0. 30 %, Mn :1. 20-1. 40 %, P : ^ 0. 020 %, S : ^ 0. 010 %, Nb : 0? 020-0. 034%,V :0? 05-0. 08%,Ti :0? 008-0. 019%,其余为 Fe 和不可避免的杂质。
[0009] 优选的方案是:C :0? 07-0. 09 %,Si :0? 15-0. 25 %,Mn :1. 25-1. 40 %,P : 彡 0? 018%,S :彡 0? 005%,Nb :0? 025-0. 034%,V :0? 05-0. 08%,Ti :0? 008-0. 010%,其余 为Fe和不可避免的杂质。
[0010] 本发明管线钢的生产工艺为热连乳生产工艺:铁水脱硫一转炉冶炼复合吹炼一脱 氧、合金化及高碱度精练渣脱硫一炉后小平台补喂A1线、Ti微合金化一喂钙线一连铸一板 坯加热一高压水除鳞一粗乳一精乳一层流冷却一卷取一包装入库。
[0011] 具体来说,包括以下步骤:
[0012] 1)制备板坯:按照上述重量百分比连铸得到板坯;
[0013] 2)板坯粗乳:步骤1)得到的板坯加热到1185~1220°C后经粗乳得到中间还,既 保证Nb、V的充分固溶,又防止奥氏体晶粒的异常长大;优选的方案,板坯粗乳采用5道次或 7道次乳制,每道次变形量必须多20 %,保证奥氏体再结晶,细化奥氏体晶粒。
[0014] 3)精乳:将步骤3)所得中间坯经精乳机组精乳,精乳入口温度控制在960~ 1000°C,终乳温度范围为830~870°C,保证未再结晶区变形量,增加相变形核核心,细化铁 素体晶粒;
[0015] 4)卷取:以10-40°C /秒的冷却速度冷却到560°C~630°C卷取。
[0016] 作为本发明优选的方案,步骤3)的精乳入口温度控制980~990°C,终乳温度范围 为 840 ~865 °C。
[0017] 作为本发明优选的方案,步骤4)冷却是在精乳后以29-35°C /秒的冷却速度冷却 至lj 590°C ~620°C 卷取。
[0018] 本发明的有益效果是:本发明提供的X60管线钢成本低,乳制工艺简单,具有力学 性能稳定,强韧性匹配良好和焊接性能优良的特点。其屈服强度480~565MPa,抗拉强度 520~760MPa,-20°C的冲击功彡160J,-20°C落锤剪切面积99%以上。
[0019] 以下通过【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述,但并不限制本发明,本领 域技术人员根据本发明作出各种改变和替换,只要不脱离本发明的精神,均应属于本发明 所附权利要求的范围。
【具体实施方式】
[0020] 本发明的生产工艺流程为:铁水脱硫一转炉冶炼复合吹炼一脱氧、合金化及高碱 度精练渣脱硫一炉后小平台补喂A1线、Ti微合金化一喂钙线一连铸一板坯加热一高压水 除鳞一粗乳一精乳一层流冷却一卷取一包装入库。
[0021] X60管线钢,通过常规转炉冶炼、连铸后,成品钢的化学成分按重量百分比组成为: C :0? 05-0. 10 %,Si :0? 10-0. 30 %,Mn : 1. 20-1. 40 %,P :彡 0? 020 %,S :彡 0? 010 %,Nb : 0? 020-0. 034%,V :0? 05-0. 08%,Ti :0? 008-0. 019%,其余为 Fe 和不可避免的杂质。
[0022] 优选的方案是:C :0? 07-0. 09 %,Si :0? 15-0. 25 %,Mn :1. 25-1. 40 %,P : 彡 0? 018%,S :彡 0? 005%,Nb :0? 025-0. 034%,V :0? 05-0. 08%,Ti :0? 008-0. 010%,其余 为Fe和不可避免的杂质。
[0023] 本发明管线钢的生产工艺为热连乳生产工艺包括如下步骤:
[0024]1)制备板坯:按照上述重量百分比连铸得到板坯;
[0025] 2)板坯粗乳:步骤1)得到的板坯加热温度为1185~1220°C保温,粗乳得到中间 坯,既保证Nb、V的充分固溶,又防止奥氏体晶粒的异常长大;优选的方案是,根据成品厚度 的不同,200~250mm厚的板坯经过5道次或7道次乳制,每道次变形量必须多20 %。
[0026] 3)精乳:将步骤3)所得中间坯经精乳机组精乳,精乳入口温度控制960~ 1000°C,终乳温度范围为810~880°C。
[0027] 4)卷取:精乳后以10_40°C /秒的冷却速度冷却到560°C~630°C卷取。
[0028] 作为本发明优选的方案,步骤3)的精乳入口温度控制980~990°C,终乳温度范围 为 840 ~865 °C。
[0029] 作为本发明优选的方案,步骤4)冷却是在精乳后以29_35°C /秒的冷却速度冷却 至lj 590°C ~620°C 卷取。
[0030] 下面是本发明的10个实施例,表1是本发明的10个实施例的化学成分,表2是热 乳工艺控制值,表3是钢卷的力学性能。
[0031] 表1实施例的化学成分
[0034] 表2实施例的热乳工艺控制值 [0035]
[0032]
[0033]
[0036] 表3实施例的钢卷的力学性能
[0037]
【主权项】
1. X60管线钢,其特征在于,其化学成分按重量百分比组成为:C :0. 05-0. 10%,Si : 0. 10-0. 30 %, Mn:1, 20-1. 40 %,P:^ 0. 020 %,S:^ 0. 010 %,Nb:0. 020-0. 034 %, V: 0. 05-0. 08%,Ti :0. 008-0. 019%,其余为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的X60管线钢,其特征在于其化学成分按重量百分比为: C:0. 07-0. 09 %,Si:0. 15-0. 25 %,Mn:1. 25-1. 40 %,P:^ 0. 018 %,S:^ 0. 005 %,Nb: 0? 025-0. 034%,V :0? 05-0. 08%,Ti :0? 008-0. 010%,其余为 Fe 和不可避免的杂质。3. 根据权利要求1或2所述的X60管线钢,其特征在于:所述X60管线钢是经过热连 乳生产工艺得到,其生产工艺由以下步骤完成: 1) 制备板坯:按照权利要求1或2所述的重量百分比经冶炼、连铸得到板坯; 2) 板坯粗乳:步骤1)得到的板坯加热到1185~1220°C后经粗乳得到中间坯; 3) 精乳:将步骤2)所得中间坯经精乳机组精乳,精乳入口温度控制在960~1000°C, 终乳温度范围为830~870 °C ; 4) 冷却:以10-40°C /秒的冷却速度冷却到560°C~630°C卷取。4. 根据权利要求3所述的X60管线钢,其特征在于:步骤2)板坯粗乳采用5道次或7 道次乳制,每道次变形量必须多20%。5. 根据权利要求3所述的X60管线钢,其特征在于:步骤3)的精乳入口温度控制 980~990 °C,终乳温度范围为840~865 °C。6. 根据权利要求3所述的X60管线钢,其特征在于:步骤4)冷却是在精乳后以 29-35°C /秒的冷却速度冷却到590°C~620°C卷取。 7. X60管线钢的生产方法,其特征在于:所述X60管线钢是经过热连乳生产工艺得到, 其生产工艺由以下步骤完成: 1) 制备板坯:按照下列重量百分比的成分经冶炼、连铸得到板坯:C :0. 05-0. 10%, Si :0. 10-0. 30%, Mn :1, 20-1. 40%, P 0. 020%, S 0. 010%,Nb:0. 020-0. 034%, V : 0.05-0. 08%,Ti :0.008-0. 019%,其余为Fe和不可避免的杂质; 2) 板坯粗乳:步骤1)得到的板坯加热到1185~1220°C后经粗乳得到中间坯; 3) 精乳:将步骤2)所得中间坯经精乳机组精乳,精乳入口温度控制在960~1000°C, 终乳温度范围为830~870 °C ; 4) 冷却:以10-40°C /秒的冷却速度冷却到560°C~630°C卷取。8. 根据权利要求7所述的X60管线钢的生产方法,其特征在于:步骤2)板坯粗乳采用 5道次或7道次乳制,每道次变形量必须多20%。9. 根据权利要求7所述的X60管线钢的生产方法,其特征在于:步骤3)的精乳入口温 度控制980~990 °C,终乳温度范围为840~865 °C。10. 根据权利要求7所述的X60管线钢的生产方法,其特征在于:步骤4)冷却是在精 乳后以20-35°C /秒的冷却速度冷却到590°C~620°C卷取。
【专利摘要】本发明涉及热连轧钢带及其生产方法,特别是涉及一种X60管线钢及其生产方法。本发明解决技术问题所采用的技术方案是:X60管线钢,其化学成分按重量百分比组成为:C:0.05-0.10%,Si:0.10-0.30%,Mn:1.20-1.40%,P:≤0.020%,S:≤0.010%,Nb:0.020-0.034%,V:0.05-0.08%,Ti:0.008-0.019%,其余为Fe和不可避免的杂质。本发明不需要加入昂贵的Mo、Ni等元素,成本相对较低,且轧制工艺简单,操作性强。另外,本发明生产的X60管线钢具有力学性能稳定,强韧性匹配良好和焊接性能优良的特点。
【IPC分类】B21B37/74, C22C38/14, B21B1/22
【公开号】CN105063482
【申请号】CN201510534994
【发明人】张开华, 叶晓瑜, 王羿, 熊雪刚, 龚慧, 李卫平
【申请人】攀钢集团西昌钢钒有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月27日
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