CN109913752A - 一种极寒环境用x80m管线钢及生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种极寒环境用X80M管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.040%～0.060%，Si：0.15%～0.35%，Mn：1.60%～1.75%，P≤0.012%，S≤0.0030%，Ni：0.15%～0.30%，Cr：0.10%～0.20%，Cu：0.10%～0.20%，Al：0.015%～0.050%，Nb：0.050%～0.070%，Mo：0.10%～0.20%，Ti：0.006%～0.020%，Ca≤0.0050%,余量为Fe和杂质。为中俄东线南线极寒地带使用，产品规格32.1mm*4340mm*12000mm，是目前国内与世界难度最大管线产品。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，特别是涉及一种极寒环境用X80M管线钢及生产方法。
背景技术
中俄东线管道起点为俄罗斯科维克金气田，抵达我国黑河及大庆，管道穿越俄罗斯北部极寒地区，冬季最低气温在-40℃～-50℃，管线钢产品规范要求服役环境在-20℃时，落锤均值不低于90％，对于宽厚规格产品生产难度异常大，在国内只有宝钢、鞍钢、沙钢等几家钢厂可以做到，并且合格率并不高，是管线产品中世界范围内难度最大品种，并且国内钢厂都采用单倍尺进行生产。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供一种极寒环境用X80M管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.040％～0.060％，Si：0.15％～0.35％，Mn：1.60％～1.75％，P≤0.012％，S≤0.0030％，Ni：0.15％～0.30％，Cr：0.10％～0.20％，Cu：0.10％～0.20％，Al：0.015％～0.050％，Nb：0.050％～0.070％，Mo：0.10％～0.20％，Ti：0.006％～0.020％，Ca≤0.0050％,余量为Fe和杂质。
技术效果：本发明采用超低碳设计增加组织中铁素体含量，同时利于形成贝氏体，从源头上提高产品的低温韧性；超低磷硫，有效降低厚规格铸坯偏析的危害性；Mn可以起到固溶强化作用，同时能形成硫化物，减轻硫的危害，Mn会在奥氏体中聚集，提高奥氏体的稳定性；Nb可以显著提高奥氏体再结晶温度，增加未再结晶区变形量，形成碳氮化铌，细化组织晶粒度；Cu可以提高强度，Ni元素可以提高淬透性，Ni以固溶的形式存在，能大幅度提高材料的韧性，本发明通过大幅度提高Ni含量有效改善钢板低温落锤值；Cr、Mo元素可以大幅度提高淬透性，促进厚板厚度方向的组织均匀性。本发明通过合理匹配各元素含量，从而提高产品的强韧性，大幅度提高极寒环境服役条件下的低温落锤指标。
本发明进一步限定的技术方案是：
前所述的一种极寒环境用X80M管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.040％～0.050％，Si：0.15％～0.25％，Mn：1.60％～1.70％，P≤0.012％，S≤0.0030％，Ni：0.15％～0.20％，Cr：0.10％～0.15％，Cu：0.10％～0.15％，Al：0.015％～0.050％，Nb：0.060％～0.070％，Mo：0.15％～0.20％，Ti：0.006％～0.020％，Ca≤0.0050％,余量为Fe和杂质。
前所述的一种极寒环境用X80M管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.050％～0.060％，Si：0.25％～0.35％，Mn：1.65％～1.75％，P≤0.012％，S≤0.0030％，Ni：0.25％～0.30％，Cr：0.15％～0.20％，Cu：0.15％～0.20％，Al：0.015％～0.050％，Nb：0.050％～0.060％，Mo：0.10％～0.15％，Ti：0.006％～0.020％，Ca≤0.0050％,余量为Fe和杂质。
前所述的一种极寒环境用X80M管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.045％～0.055％，Si：0.20％～0.30％，Mn：1.63％～1.73％，P≤0.012％，S≤0.0030％，Ni：0.20％～0.25％，Cr：0.13％～0.18％，Cu：0.13％～0.18％，Al：0.015％～0.050％，Nb：0.055％～0.065％，Mo：0.13％～0.18％，Ti：0.006％～0.020％，Ca≤0.0050％,余量为Fe和杂质。
本发明的另一目的在于提供一种极寒环境用X80M管线钢生产方法，包括以下步骤：
S1、经脱硫扒渣后的铁水入碱性转炉吹炼，温度、成份满足要求后进行精炼处理，铸坯低倍评级达到曼尼斯曼标准2级或更好；
S2、坯料进行表检后入加热炉加热，加热温度1220±10℃，加热时间按坯料厚度计算为10～13min/cm，均热时间40min以上；
S3、采用双倍尺坯料进行轧制，坯料规格320mm*2770mm*4200mm，轧制过程初轧展宽道次6道次，初轧后三道次压下率20％以上，末道次压下率22％以上；
S4、轧制温度点的设定，初轧开轧1180±10℃，初轧终轧1050±10℃，精轧开轧810±10℃，精轧终轧780±10℃；
S5、钢板入水温度745±5℃，返红温度350±30℃，冷却辊速0.6±5m/s，加速度0.006～0.007m/s2。
前所述的一种极寒环境用X80M管线钢生产方法，包括以下步骤：
S1、经脱硫扒渣后的铁水入碱性转炉吹炼，温度、成份满足要求后进行精炼处理，铸坯低倍评级达到曼尼斯曼标准2级或更好；
S2、坯料进行表检后入加热炉加热，加热温度1223℃，加热时间按坯料厚度计算为329min，均热时间46min；
S3、采用双倍尺坯料进行轧制，坯料规格320mm*2770mm*4200mm，轧制过程初轧展宽道次6道次，初轧后三道次压下率分别为21％、22％、26％，末道次压下率22％以上；
S4、轧制温度点的设定，初轧开轧1186℃，初轧终轧1053℃，精轧开轧815℃，精轧终轧787℃；
S5、钢板入水温度748℃，返红温度353℃，冷却辊速0.6m/s，加速度0.006m/s2。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中冶炼工艺提供曼尼斯曼标准2级或更好低倍组织，更利于满足轧板厚度方向的组织均匀性，形成软硬性组织的均匀分配，提高产品的低温韧性；
(2)本发明中合金成份的配合使用不但有效提高了产品淬透性，同时也促进了固溶元素对材料韧性的作用；
(3)本发明中轧制规程的合理性充分发挥了轧机的轧制能力，促进了轧板心部变形程度，奥氏体化温度的改进有效促进了轧板形变动理学、热力学条件，为提高粗轧末道次压力率提供了保证，改善了轧板心部质量；
(4)本发明中轧制温度点的确定保证了轧板的动力学条件，发挥了合金元素的固溶强化、析出强化效果，对组织转变提供先决条件；
(5)本发明中冷却工艺有效形成了目标组织，以贝氏体为主的组织形态有效提高了产品的低温韧性，满足了产品的-20℃条件下落锤性能，满足了产品适应极寒环境下的使用性能，提升了产品质量，大幅度提高经济效益。
附图说明
图1是本发明实施例1的近表金相组织图。
图2是本发明实施例1的厚1/4处金相组织图。
图3是本发明实施例1的芯部金相组织图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种极寒环境用X80M管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.040％～0.050％，Si：0.15％～0.25％，Mn：1.60％～1.70％，P≤0.012％，S≤0.0030％，Ni：0.15％～0.20％，Cr：0.10％～0.15％，Cu：0.10％～0.15％，Al：0.015％～0.050％，Nb：0.060％～0.070％，Mo：0.15％～0.20％，Ti：0.006％～0.020％，Ca≤0.0050％,余量为Fe和杂质。
上述极寒环境用X80M管线钢生产方法，包括以下步骤：
S1、经脱硫扒渣后的铁水入碱性转炉吹炼，温度、成份满足要求后进行精炼处理，浇铸过程平稳、拉速平稳无波动，铸坯低倍评级达到曼尼斯曼标准2级或更好；
S2、坯料进行表检后入加热炉加热，加热温度1223℃，加热时间按坯料厚度计算为329min，均热时间46min，通过奥氏体化，确保合金中元素充分固溶；
S3、采用双倍尺坯料进行轧制，坯料规格320mm*2770mm*4200mm，轧制过程初轧尽量减少展宽道次，展宽道次6道次，初轧后三道次压下率分别为21％、22％、26％，末道次压下率22％以上，充分细化心部组织晶粒度，减少厚度方向上的组织差异；
S4、轧制温度点的设定，初轧开轧1186℃，初轧终轧1053℃，精轧开轧815℃，精轧终轧787℃，通过轧制温度的设定，改善了组织均匀性、降低轧板晶粒度；
S5、钢板入水温度748℃，返红温度353℃，冷却辊速0.6m/s，加速度0.006m/s2。
实施例2
本实施例提供的一种极寒环境用X80M管线钢，与实施例1的区别在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.050％～0.060％，Si：0.25％～0.35％，Mn：1.65％～1.75％，P≤0.012％，S≤0.0030％，Ni：0.25％～0.30％，Cr：0.15％～0.20％，Cu：0.15％～0.20％，Al：0.015％～0.050％，Nb：0.050％～0.060％，Mo：0.10％～0.15％，Ti：0.006％～0.020％，Ca≤0.0050％,余量为Fe和杂质。
实施例3
本实施例提供的一种极寒环境用X80M管线钢，与实施例1的区别在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.045％～0.055％，Si：0.20％～0.30％，Mn：1.63％～1.73％，P≤0.012％，S≤0.0030％，Ni：0.20％～0.25％，Cr：0.13％～0.18％，Cu：0.13％～0.18％，Al：0.015％～0.050％，Nb：0.055％～0.065％，Mo：0.13％～0.18％，Ti：0.006％～0.020％，Ca≤0.0050％,余量为Fe和杂质。
实施例1-3的各项力学性能如下表：
如图1-3所示，本发明采用吹氧转炉冶炼并经LF+RH精炼处理，经连铸浇铸得到纯净细晶镇静钢，合金元素满足设计要求，低倍组织满足曼标2级要求或更好；采用高温奥氏体化工艺，利于合金元素的固溶强化，充分发挥了合金的作用，通过水冷工艺完成组织转变，形成以贝氏体为主的组织，提高了产品的韧性，满足了强度与韧性的匹配，达到了极寒地带的产品使用性能。经性能检验，落锤均值满足客户要求，屈服强度、夏比冲击功均有较大富裕量，解决了产品规格32.1mm*4340mm*12000mm极寒环境用X80M管线钢板-20℃均值不低于90％的技术难题。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种极寒环境用X80M管线钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.040%～0.060%，Si：0.15%～0.35%，Mn：1.60%～1.75%，P≤0.012%，S≤0.0030%，Ni：0.15%～0.30%，Cr：0.10%～0.20%，Cu：0.10%～0.20%，Al：0.015%～0.050%，Nb：0.050%～0.070%，Mo：0.10%～0.20%，Ti：0.006%～0.020%，Ca≤0.0050%, 余量为Fe和杂质。
2.根据权利要求1所述的一种极寒环境用X80M管线钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.040%～0.050%，Si：0.15%～0.25%，Mn：1.60%～1.70%，P≤0.012%，S≤0.0030%，Ni：0.15%～0.20%，Cr：0.10%～0.15%，Cu：0.10%～0.15%，Al：0.015%～0.050%，Nb：0.060%～0.070%，Mo：0.15%～0.20%，Ti：0.006%～0.020%，Ca≤0.0050%, 余量为Fe和杂质。
3.根据权利要求1所述的一种极寒环境用X80M管线钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.050%～0.060%，Si：0.25%～0.35%，Mn：1.65%～1.75%，P≤0.012%，S≤0.0030%，Ni：0.25%～0.30%，Cr：0.15%～0.20%，Cu：0.15%～0.20%，Al：0.015%～0.050%，Nb：0.050%～0.060%，Mo：0.10%～0.15%，Ti：0.006%～0.020%，Ca≤0.0050%, 余量为Fe和杂质。
4.根据权利要求1所述的一种极寒环境用X80M管线钢，其特征在于，其化学成分及质量百分比如下：C：0.045%～0.055%，Si：0.20%～0.30%，Mn：1.63%～1.73%，P≤0.012%，S≤0.0030%，Ni：0.20%～0.25%，Cr：0.13%～0.18%，Cu：0.13%～0.18%，Al：0.015%～0.050%，Nb：0.055%～0.065%，Mo：0.13%～0.18%，Ti：0.006%～0.020%，Ca≤0.0050%, 余量为Fe和杂质。
5.一种极寒环境用X80M管线钢生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、经脱硫扒渣后的铁水入碱性转炉吹炼，温度、成份满足要求后进行精炼处理，铸坯低倍评级达到曼尼斯曼标准2级或更好；
S2、坯料进行表检后入加热炉加热，加热温度1220±10℃，加热时间按坯料厚度计算为10～13min/cm，均热时间40min以上；
S3、采用双倍尺坯料进行轧制，坯料规格320mm*2770mm*4200mm，轧制过程初轧展宽道次6道次，初轧后三道次压下率20%以上，末道次压下率22%以上；
S4、轧制温度点的设定，初轧开轧1180±10℃，初轧终轧1050±10℃，精轧开轧810±10℃，精轧终轧780±10℃；
S5、钢板入水温度745±5℃，返红温度350±30℃，冷却辊速0.6±5m/s，加速度0.006～0.007m/s²。
6.根据权利要求5所述的一种极寒环境用X80M管线钢生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、经脱硫扒渣后的铁水入碱性转炉吹炼，温度、成份满足要求后进行精炼处理，铸坯低倍评级达到曼尼斯曼标准2级或更好；
S2、坯料进行表检后入加热炉加热，加热温度1223℃，加热时间按坯料厚度计算为329min，均热时间46min；
S3、采用双倍尺坯料进行轧制，坯料规格320mm*2770mm*4200mm，轧制过程初轧展宽道次6道次，初轧后三道次压下率分别为21%、22%、26%，末道次压下率22%以上；
S4、轧制温度点的设定，初轧开轧1186℃，初轧终轧1053℃，精轧开轧815℃，精轧终轧787℃；
S5、钢板入水温度748℃，返红温度353℃，冷却辊速0.6m/s，加速度0.006m/s²。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112575253A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-30 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种用于直缝埋弧焊的x80m钢材料、x80m钢管及其制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0593243A (ja) * | 1991-07-02 | 1993-04-16 | Kawasaki Steel Corp | 炭酸ガスおよび硫化水素ガスに対する耐食性にすぐれたラインパイプ用鋼 |
| JP2012167336A (ja) * | 2011-02-15 | 2012-09-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度鋼管用鋼板及び高強度鋼管 |
| CN107502836A (zh) * | 2017-08-07 | 2017-12-22 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种提高低温韧性的厚壁大口径高钢级管线钢及其制造方法 |
| CN108467993A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-08-31 | 鞍钢股份有限公司 | 一种低温管线用超宽高韧性热轧厚板及其生产方法 |
| CN109207695A (zh) * | 2018-08-27 | 2019-01-15 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种降低x80m级管线钢硬度的生产方法 |
| CN109338213A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-15 | 南京钢铁股份有限公司 | X80m深海抗应变管线钢及轧制工艺 |
-
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- 2019-03-14 CN CN201910193076.3A patent/CN109913752B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0593243A (ja) * | 1991-07-02 | 1993-04-16 | Kawasaki Steel Corp | 炭酸ガスおよび硫化水素ガスに対する耐食性にすぐれたラインパイプ用鋼 |
| JP2012167336A (ja) * | 2011-02-15 | 2012-09-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高強度鋼管用鋼板及び高強度鋼管 |
| CN107502836A (zh) * | 2017-08-07 | 2017-12-22 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种提高低温韧性的厚壁大口径高钢级管线钢及其制造方法 |
| CN108467993A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-08-31 | 鞍钢股份有限公司 | 一种低温管线用超宽高韧性热轧厚板及其生产方法 |
| CN109207695A (zh) * | 2018-08-27 | 2019-01-15 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种降低x80m级管线钢硬度的生产方法 |
| CN109338213A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-15 | 南京钢铁股份有限公司 | X80m深海抗应变管线钢及轧制工艺 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112575253A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-03-30 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种用于直缝埋弧焊的x80m钢材料、x80m钢管及其制备方法 |
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|---|---|
| CN109913752B (zh) | 2020-11-20 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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