CN105063482A - X60管线钢及其生产方法 - Google Patents
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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
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。
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。
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。
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 (10)
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;
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。
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。
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