CN105063482A

CN105063482A - X60管线钢及其生产方法

Info

Publication number: CN105063482A
Application number: CN201510534994.XA
Authority: CN
Inventors: 张开华; 叶晓瑜; 王羿; 熊雪刚; 龚慧; 李卫平
Original assignee: Pangang Group Xichang Steel and Vanadium Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Xichang Steel and Vanadium Co Ltd
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2035-08-27
Also published as: CN105063482B

Abstract

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。

Description

X60管线钢及其生产方法

技术领域

本发明属于热连轧板带生产技术领域，特别是涉及一种X60管线钢及其生产方法。

背景技术

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。

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。

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：≤0.020％，S：≤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轧制上生产，其经过粗轧后的钢坯延时40-60秒，使粗轧钢坯温度低于900℃在进行3道次连续精轧，终轧温度790-830℃，不适合热连轧生产。

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≤0.010％、S≤0.003％、Als：0.02～0.04％。该管线钢在中厚板轧机上应用，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。

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≤0.1％、Si≤0.4％、Mn：1.3％、V：0.05～0.10％、Nb：0.02～0.04％、Ti：0.02～0.05％、P≤0.03％、S≤0.025％，轧制时完全再结晶区开轧温度1020～1080℃，未再结晶区开轧温度≤950℃，终轧温度700～850℃。冷却采用ADCO气雾冷却***快冷，终冷温度630～700℃。该管线钢采用Nb+V+Ti复合微合金化，其Ti含量0.02～0.05％，含钛钢的炼钢和热轧工艺要求高，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”轧制，在热连轧轧制时需要待温，生产效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低，轧制工艺简单的X60管线钢。

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。

优选的方案是：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。

本发明管线钢的生产工艺为热连轧生产工艺：铁水脱硫→转炉冶炼复合吹炼→脱氧、合金化及高碱度精练渣脱硫→炉后小平台补喂Al线、Ti微合金化→喂钙线→连铸→板坯加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→包装入库。

具体来说，包括以下步骤：

1)制备板坯：按照上述重量百分比连铸得到板坯；

2)板坯粗轧：步骤1)得到的板坯加热到1185～1220℃后经粗轧得到中间坯，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，板坯粗轧采用5道次或7道次轧制，每道次变形量必须≥20％，保证奥氏体再结晶，细化奥氏体晶粒。

3)精轧：将步骤3)所得中间坯经精轧机组精轧，精轧入口温度控制在960～1000℃，终轧温度范围为830～870℃，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；

4)卷取：以10-40℃/秒的冷却速度冷却到560℃～630℃卷取。

作为本发明优选的方案，步骤3)的精轧入口温度控制980～990℃，终轧温度范围为840～865℃。

作为本发明优选的方案，步骤4)冷却是在精轧后以29-35℃/秒的冷却速度冷却到590℃～620℃卷取。

本发明的有益效果是：本发明提供的X60管线钢成本低，轧制工艺简单，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℃的冲击功≥160J，-20℃落锤剪切面积99％以上。

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

本发明的生产工艺流程为：铁水脱硫→转炉冶炼复合吹炼→脱氧、合金化及高碱度精练渣脱硫→炉后小平台补喂Al线、Ti微合金化→喂钙线→连铸→板坯加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→包装入库。

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：≤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。

本发明管线钢的生产工艺为热连轧生产工艺包括如下步骤：

1)制备板坯：按照上述重量百分比连铸得到板坯；

2)板坯粗轧：步骤1)得到的板坯加热温度为1185～1220℃保温，粗轧得到中间坯，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道次轧制，每道次变形量必须≥20％。

3)精轧：将步骤3)所得中间坯经精轧机组精轧，精轧入口温度控制960～1000℃，终轧温度范围为810～880℃。

4)卷取：精轧后以10-40℃/秒的冷却速度冷却到560℃～630℃卷取。

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是热轧工艺控制值，表3是钢卷的力学性能。

表1实施例的化学成分

实施例	C	Si	Mn	P	S	Nb	V	Ti
									1	0.07	0.18	1.33	0.017	0.005	0.030	0.08	0.014
2	0.08	0.23	1.37	0.014	0.002	0.033	0.07	0.016
									3	0.09	0.20	1.26	0.015	0.005	0.034	0.07	0.013
4	0.09	0.20	1.34	0.018	0.003	0.031	0.07	0.014
									5	0.09	0.22	1.34	0.016	0.003	0.029	0.07	0.016
6	0.08	0.21	1.31	0.018	0.004	0.030	0.05	0.017

7	0.09	0.23	1.39	0.014	0.004	0.034	0.06	0.014
									8	0.06	0.21	1.40	0.013	0.004	0.033	0.08	0.018
9	0.08	0.19	1.34	0.014	0.004	0.029	0.06	0.015
									10	0.08	0.21	1.26	0.017	0.005	0.034	0.05	0.014

表2实施例的热轧工艺控制值

表3实施例的钢卷的力学性能

Claims

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管线钢是经过热连轧生产工艺得到，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)板坯粗轧：步骤1)得到的板坯加热到1185～1220℃后经粗轧得到中间坯；

3)精轧：将步骤2)所得中间坯经精轧机组精轧，精轧入口温度控制在960～1000℃，终轧温度范围为830～870℃；

4)冷却：以10-40℃/秒的冷却速度冷却到560℃～630℃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)板坯粗轧采用5道次或7道次轧制，每道次变形量必须≥20％。

5.根据权利要求3所述的X60管线钢，其特征在于：步骤3)的精轧入口温度控制980～990℃，终轧温度范围为840～865℃。

6.根据权利要求3所述的X60管线钢，其特征在于：步骤4)冷却是在精轧后以29-35℃/秒的冷却速度冷却到590℃～620℃卷取。

7.X60管线钢的生产方法，其特征在于：所述X60管线钢是经过热连轧生产工艺得到，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；

4)冷却：以10-40℃/秒的冷却速度冷却到560℃～630℃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)板坯粗轧采用5道次或7道次轧制，每道次变形量必须≥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)的精轧入口温度控制980～990℃，终轧温度范围为840～865℃。

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)冷却是在精轧后以20-35℃/秒的冷却速度冷却到590℃～620℃卷取。