CN109234613A - 热轧卷板和热轧卷板的生产方法 - Google Patents

热轧卷板和热轧卷板的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种热轧卷板和热轧卷板的生产方法,其中,热轧卷板,以质量百分比计,其化学成分为:C 0.16~0.20%,Si 0.10~0.50%,Mn 1.20~1.50%,P≤0.030%,S≤0.030%,Nb 0.007~0.070%,Als 0.020~0.050,Ca 0.0010~0.0030%,N≤0.009,余量为Fe及原料其它残留元素。通过本发明的技术方案,通过采用C‑Mn‑Nb低合金低成本的厚规格热轧卷板制备工艺及方法,采用加入微量合金元素,利用2250mm热轧产线优势,利用控轧控冷工艺,进一步通过细晶强化机理实现强度和塑性的匹配,提升材料的综合机械性能,具有良好的应用前景。本发明制备的热轧卷板能够满足厚度在18mm~25mm的热轧卷板的各项性能,不仅可以保证热轧卷板自身强度和塑性相匹配,而且确保材料制成管后产品的优良性能。

Description

热轧卷板和热轧卷板的生产方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域,具体而言,涉及一种热轧卷板和一种热轧卷板的生产方法。
背景技术
目前,厚规格的石油套管开发处于起步阶段,国内绝大部分钢铁企业无法保证产品具有一定强度和伸长率,且无法保证热轧卷板制成管后达到产品的性能标准。因此,为了同时满足热轧卷板和制管后的各项性能,需要设计一套厚规格热轧卷板的制备方法。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提供了一种热轧卷板。
本发明的另一个目的在于提供了一种热轧卷板的生产方法。
有鉴于此,本发明第一方面的技术方案提供了一种热轧卷板,以质量百分比计,其化学成分为:C 0.16~0.20%,Si 0.10~0.50%,Mn 1.20~1.50%,P≤0.030%,S≤0.030%,Nb 0.007~0.070%,Als 0.020~0.050,Ca 0.0010~0.0030%,N≤0.009,余量为Fe及原料其它残留元素。
本发明第二方面的技术方案提出了一种热轧卷板的生产方法,用于生产第一方面的技术方案的热轧卷板,包括:精炼工序:LF炉进行造渣、脱氧、脱硫及去除夹杂物过程控制,根据钢水成分加入锰铁、硅铁、铌铁等合金微调钢水成分到目标范围,喂入钙线进行钙处理,钙处理完毕保证软吹时间大于8min;连铸工序:该钢种液相线温度为1513℃,第一包中间包钢水过热度25~40℃,其它炉次钢水过热度15~30℃;铸机采用恒拉速,控制范围:1.0~1.5m/min;热轧工序:板坯加热温度控制在1180~1220℃;在炉时间控制在180~300min;均热温度控制在1190~1230℃;粗轧采用3+3模式或者1+5模式;精轧开轧温度控制在950~1050℃;终轧温度控制在830~880℃;卷取温度在550~610℃。
进一步地,所述热轧工序具体包括:板坯加热温度控制在1180±20℃,在炉时间控制在≥180min;高压水除磷;压力机定宽;E1R1粗轧机轧制和E2R2粗轧机轧制,粗轧模式采用1#粗轧机轧制1道次,2#粗轧机轧制5道次;或1#粗轧机轧制3道次,2#粗轧机轧制3道次;粗轧机终轧温度≤1100℃;飞剪;高压水除磷;2250mm精轧机轧制,精轧开轧温度控制在950~1050℃;终轧温度控制在830~880℃;加密层流冷却,钢带冷却速度控制在15~25℃均匀冷却。
本发明提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
通过采用C-Mn-Nb低合金低成本的厚规格热轧卷板制备工艺及方法,采用加入微量合金元素,利用2250mm热轧产线优势,利用控轧控冷工艺,进一步通过细晶强化机理实现强度和塑性的匹配,提升材料的综合机械性能,具有良好的应用前景。本发明制备的热轧卷板能够满足厚度在18mm~25mm的热轧卷板的各项性能,不仅可以保证热轧卷板自身强度和塑性相匹配,而且确保材料制成管后产品的优良性能。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述方面、特征和优点,下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1:
根据本发明的实施例的热轧卷板,以质量百分比计,其化学成分为:C0.16~0.20%,Si 0.10~0.50%,Mn 1.20~1.50%,P≤0.030%,S≤0.030%,Nb0.007~0.070%,Als 0.020~0.050,Ca 0.0010~0.0030%,N≤0.009,余量为Fe及原料其它残留元素。
加入的元素中,Mn主要以固溶方式存在于产品组织中,通过固溶强化提高强度;Nb起细晶强化作用,既提高材料的强度又保证材料的塑性指标。
实施例2:
根据本发明的实施例的热轧卷板的生产方法,包括:精炼工序:LF炉进行造渣、脱氧、脱硫及去除夹杂物过程控制,根据钢水成分加入锰铁、硅铁、铌铁等合金微调钢水成分到目标范围,喂入钙线进行钙处理,钙处理完毕保证软吹时间大于8min;连铸工序:该钢种液相线温度为1513℃,第一包中间包钢水过热度25~40℃,其它炉次钢水过热度15~30℃;铸机采用恒拉速,控制范围:1.0~1.5m/min;热轧工序:板坯加热温度控制在1180~1220℃;在炉时间控制在180~300min;均热温度控制在1190~1230℃;粗轧采用3+3模式或者1+5模式;精轧开轧温度控制在950~1050℃;终轧温度控制在830~880℃;卷取温度在550~610℃。
进一步地,所述热轧工序具体包括:板坯加热温度控制在1180±20℃,在炉时间控制在≥180min;高压水除磷;压力机定宽;E1R1粗轧机轧制和E2R2粗轧机轧制,粗轧模式采用1#粗轧机轧制1道次,2#粗轧机轧制5道次;或1#粗轧机轧制3道次,2#粗轧机轧制3道次;粗轧机终轧温度≤1100℃;飞剪;高压水除磷;2250mm精轧机轧制,精轧开轧温度控制在950~1050℃;终轧温度控制在830~880℃;加密层流冷却,钢带冷却速度控制在15~25℃均匀冷却。
通过采用C-Mn-Nb低合金低成本的厚规格热轧卷板制备工艺及方法,采用加入微量合金元素,利用2250mm热轧产线优势,利用控轧控冷工艺,进一步通过细晶强化机理实现强度和塑性的匹配,提升材料的综合机械性能,具有良好的应用前景。本发明制备的热轧卷板能够满足厚度在18mm~25mm的热轧卷板的各项性能,不仅可以保证热轧卷板自身强度和塑性相匹配,而且确保材料制成管后产品的优良性能。
具体实施方式
1.材料的冶炼
1.1转炉:出钢温度≥1620℃,保证成分与温度协调出钢;若新出钢口出钢温度在温度上限的基础上酌情提高10~15℃。该钢种采用锰铁、硅铁等合金进行合金化,终脱氧采用铝铁脱氧。
1.2精炼:LF炉进行造渣、脱氧、脱硫及去除夹杂物过程控制,根据钢水成分加入锰铁、硅铁、铌铁等合金微调钢水成分到目标范围,喂入钙线进行钙处理,钙处理完毕保证软吹时间大于8min。
1.3连铸:该钢种液相线温度为1513℃,第一包中间包钢水过热度25~40℃,其它炉次钢水过热度15~30℃。
2.控轧控冷工艺
采用步进式加热炉加热铸坯,具体工艺见表1,粗轧采用3+3模式或者1+5模式,精轧采用F1~F7。
表1铸坯加热工艺参数
铸坯厚度mm 加热温度℃ 在炉时间min 均热温度℃ 均热时间min 出炉温度℃
230 1180~1220 180~300 1190~1230 40~60 1210±20
表2轧制工艺参数
3实施例分析
3.1根据以上冶炼要求,冶炼厚规格产品的化学成分见表3所示。
表3厚规格套管化学成分
元素 C Si Mn P S Nb Als Ca N
目标 0.17 0.15 1.30 0.010 0.005 0.010 0.030 0.0020 0.004
3.2按照上述成分设计和热轧工艺,生产出产品厚度为24.5mm的拉伸性能和冲击性能见表4所示,试验方法参照GB/T 228和GB/T 229标准。
表4产品的拉伸性能和冲击性能
3.3产品的金相组织为铁素体+贝氏体,具体组织形貌如图1所示。
综上所述,本发明设计开发的热轧卷板具有较高的强度和韧性,广泛应用于石油行业和天燃气行业的油井套管领域,各项标准均满足API Spec 5CT 9th标准要求。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种热轧卷板,其特征在于,以质量百分比计,其化学成分为:C 0.16~0.20%,Si0.10~0.50%,Mn 1.20~1.50%,P≤0.030%,S≤0.030%,Nb 0.007~0.070%,Als0.020~0.050,Ca 0.0010~0.0030%,N≤0.009,余量为Fe及原料其它残留元素。
2.一种热轧卷板的生产方法,用于生产如权利要求1中所述的热轧卷板,其特征在于,包括:
精炼工序:LF炉进行造渣、脱氧、脱硫及去除夹杂物过程控制,根据钢水成分加入锰铁、硅铁、铌铁等合金微调钢水成分到目标范围,喂入钙线进行钙处理,钙处理完毕保证软吹时间大于8min;
连铸工序:该钢种液相线温度为1513℃,第一包中间包钢水过热度25~40℃,其它炉次钢水过热度15~30℃;铸机采用恒拉速,控制范围:1.0~1.5m/min;
热轧工序:板坯加热温度控制在1180~1220℃;在炉时间控制在180~300min;均热温度控制在1190~1230℃;粗轧采用3+3模式或者1+5模式;精轧开轧温度控制在950~1050℃;终轧温度控制在830~880℃;卷取温度在550~610℃。
3.根据权利要求2所述的热轧卷板的生产方法,其特征在于,所述热轧工序具体包括:
板坯加热温度控制在1180±20℃,在炉时间控制在≥180min;
高压水除磷;
压力机定宽;
E1R1粗轧机轧制和E2R2粗轧机轧制,粗轧模式采用1#粗轧机轧制1道次,2#粗轧机轧制5道次;或1#粗轧机轧制3道次,2#粗轧机轧制3道次;粗轧机终轧温度≤1100℃;
飞剪;
高压水除磷;
2250mm精轧机轧制,精轧开轧温度控制在950~1050℃;终轧温度控制在830~880℃;
加密层流冷却,钢带冷却速度控制在15~25℃均匀冷却。
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