CN110438410A - 一种屈服强度大于350MPa的输送管热轧钢带及其制备方法 - Google Patents

一种屈服强度大于350MPa的输送管热轧钢带及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种屈服强度大于350MPa的输送管热轧钢带，采用Nb+Ti+Mo成分系，所述输送管热轧钢带包含Nb的重量百分数为0.005～0.015％、Ti的重量百分数为0.010～0.020％、Mo的重量百分数为0.08～0.11％；本发明还公开了输送管热轧钢带的制备方法。本发明的输送管热轧钢带及其制备方法，优化各组含量参数和生产条件，得到的输送管热轧钢带强度、拉伸性能以及冲击韧性优良，提高了输送管热轧钢带的综合性能，批量生产合格率高，适合工业化生产。

Description

一种屈服强度大于350MPa的输送管热轧钢带及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢铁产品技术领域，尤其涉及一种屈服强度大于350MPa的输送管热轧钢带及其制备方法。
背景技术
目前，随着世界经济的全球化快速发展，热轧钢带输送管产品需求量越来越大，质量要求越来越高，尤其对性能稳定，屈服强度高的输送管热轧钢带的需求也越来越多。现有技术公开的输送管的管线钢产品，存在的不足之处为：添加了Cr元素，大大增加了原料成本，例如申请号为201610803301.7的中国发明专利，名称为厚规格X52管线钢及其生产方法，介绍了一种应用于钢带生产领域的厚规格管线钢及其生产方法，其采用Nb+Ti+Cr成分系设计，公开了厚规格X52管线钢及其生产方法；现有输送管热轧钢带的屈服强度低，性能不佳，用于批量生产输送管时易出现裂纹等残次品，生产合格率低，不利于广泛工业化应用。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种屈服强度大于350MPa的输送管热轧钢带及其制备方法，以满足日益增长的输送管热轧钢带的需求。
发明内容
鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是现有技术中输送管热轧钢带添加Cr元素，原料成本高；屈服强度差，产品性能不佳，用于批量生产输送管时易出现裂纹，使生产合格率低，不利于广泛工业化应用。
为实现上述目的，本发明提供了一种屈服强度大于350MPa的输送管热轧钢带，采用Nb+Ti+Mo成分系，包含Nb的重量百分数为0.005～0.015％、Ti的重量百分数为0.010～0.020％、Mo的重量百分数为0.08～0.11％；
进一步地，所述输送管热轧钢带包含以下重量百分数的组分：C 0.06～0.08％；Si0.10～0.20％；Mn 1.25～1.40％；P≤0.025％；S≤0.010％；Nb 0.005～0.015％；Ti 0.010～0.020％；Mo 0.08～0.11％；Alt 0.020～0.050％；Ca 0.0010～0.0030％；余量为Fe及原料其它残留元素；
在本发明的较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含C的重量百分数为0.06％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含C的重量百分数为0.07％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含C的重量百分数为0.08％；
在本发明的较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Si的重量百分数为0.10％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Si的重量百分数为0.15％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Si的重量百分数为0.20％；
在本发明的较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Mn的重量百分数为1.25％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Mn的重量百分数为1.30％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Mn的重量百分数为1.40％％；
在本发明的较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含P的重量百分数为0.020％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含P的重量百分数为0.010％；
在本发明的较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含S的重量百分数为0.003％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含S的重量百分数为0.005％；
在本发明的较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Nb的重量百分数为0.005％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Nb的重量百分数为0.010％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Nb的重量百分数为0.015％；
在本发明的较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Ti的重量百分数为0.01％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Ti的重量百分数为0.015％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Ti的重量百分数为0.02％；
在本发明的较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Mo的重量百分数为0.08％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Mo的重量百分数为0.09％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Mo的重量百分数为0.11％；
在本发明的较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Alt的重量百分数为0.020％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Alt的重量百分数为0.030％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Alt的重量百分数为0.050％；
在本发明的较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Ca的重量百分数为0.0010％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Ca的重量百分数为0.0020％；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述输送管热轧钢带，包含Ca的重量百分数为0.0030％；
本发明另一方面提供了一种输送管热轧钢带的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、转炉冶炼和LF炉精炼得到钢水；
步骤2、将步骤1的钢水经过连铸工序得到铸坯；
步骤3、将步骤2得到的铸坯在加热炉中加热，铸坯加热温度1165℃～1215℃，加热时间为≥180min，均热温度为1165℃～1205℃；均热时间为30～60min；
步骤4、将步骤3加热后的铸坯进行热轧；
步骤5、采用加密层流冷却处理步骤4的钢带得到所述输送管热轧钢带；
进一步地，所述输送管热轧钢带的制备方法，所述步骤1中，转炉冶炼采用铝铁、锰铁、硅铁等合金进行脱氧合金化后，进行转炉冶炼；转炉冶炼出钢温度为≥1620℃；
进一步地，所述输送管热轧钢带的制备方法，所述步骤1中，LF炉精炼为在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、钼铁等合金微调钢水成分到目标范围，喂入钙线进行钙处理，钙处理完毕后进行软吹8～10min；
进一步地，所述输送管热轧钢带的制备方法，所述步骤2中，所述连铸时，液相线温度为1522℃，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，恒拉速为1.0～1.5m/min；
进一步地，所述输送管热轧钢带的制备方法，所述步骤3中，铸坯在加热炉中加热的出炉温度为1165℃～1205℃；加热时间为180～240min；均热温度控制在1165～1205℃；
进一步地，所述输送管热轧钢带的制备方法，所述步骤4中，所述热轧包括粗轧和精轧，粗轧采用3+3模式或1+5模式
进一步地，所述粗轧的终轧温度为≤1100℃；
进一步地，所述粗轧的终轧温度940℃～1000℃；
进一步地，所述粗轧后中间坯厚度为55～65mm；
进一步地，所述粗轧包括各道次高压水除磷，压力机定宽；
进一步地，所述精轧开轧温度为920℃～980℃；终轧温度为825℃～855℃；卷取温度在520℃～560℃；
进一步地，所述精轧后钢坯的厚度为12～20mm；
进一步地，所述步骤5中，所述钢带冷却速度控制在12℃～23℃均匀冷却；
在本发明的较佳实施方式中，所述步骤2中，所述铸坯的厚度为230mm；
在本发明的较佳实施方式中，所述步骤4中，粗轧为采用1#粗轧机轧制1道次，2#粗轧机轧制5道次；
在本发明的另一较佳实施方式中，所述步骤4中，粗轧为采用1#粗轧机轧制3道次，2#粗轧机轧制3道次；
在本发明的较佳实施方式中，所述步骤4中，精轧为2250mm精轧机轧制。
采用以上方案，本发明公开的输送管热轧钢带及其制备方法，具有以下技术效果：
(1)本发明的输送管热轧钢带，加入优化比例的Nb+Ti+Mo成分，通过控制轧制与控制冷却工艺，提高了输送管热轧钢带产品的拉伸性能，弯曲性能，以及耐冲击性能等机械性能，使产品的优良综合性能大大提高，具有广泛的应用前景；
(2)本发明的输送管热轧钢带，优化各组含量，尤其优化Nb+Ti+Mo的百分含量比例，得到的输送管热轧钢带产品质量稳定，拉伸性能和冲击性能优良，应用于输送管使用效果好，寿命长，提高了输送管生产的合格率，更适合工业批量化生产，降低了成本，社会效益显著；
(3)本发明的输送管热轧钢带的方法简单，易操作，适合工业化生产。
综上所述，本发明的输送管热轧钢带及其制备方法，优化各组含量参数和生产条件，得到的输送管热轧钢带强度、拉伸性能以及冲击韧性优良，提高了输送管热轧钢带的综合性能，批量生产输送管合格率高，适合工业化生产。
以下将结合具体实施方式对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明实施例1的钢带屈服强度图；
图2是本发明实施例1的钢带抗拉强度图；
图3是本发明实施例1的钢带伸长率图；
图4是本发明实施例1的钢带屈强比图；
具体实施方式
以下介绍本发明的优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
实施例1、输送管热轧钢带的制备
采用铝铁、锰铁、硅铁等合金进行合金化，终脱氧采用铝铁脱氧进行转炉冶炼，出钢温度为≥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℃；
采用LF炉进行造渣脱硫及去除夹杂物过程控制的精炼，加入铝铁、锰铁、硅铁、铌铁、钼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8～10min；
采用恒拉速为1.0～1.5m/min进行连铸，液相线温度为1522℃，第一包中间包钢水过热度25～40℃，其它炉次钢水过热度15～30℃，得到230mm厚度的铸坯；
采用步进式加热炉加热铸坯，铸坯加热温度1185℃～1215℃，加热时间为180～240min，均热温度为1165℃～1205℃；均热时间为30～60min；出炉温度为1165℃～1205℃；
对铸坯进行粗轧，采用1+5模式进行粗轧，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；在粗轧过程中各道次高压水除磷，压力机定宽，粗轧终轧温度940～1000℃；粗轧后铸坯厚度为55～65mm；
精轧采用F1～F7，精轧开轧温度为920～980℃，终轧温度为825℃～855℃，卷取温度在520℃～560，精轧后钢带厚度15mm；
采用加密层流冷却精轧后钢带，冷却速度为12℃～23℃均匀冷却；得到所述输送管热轧钢带。
实施例2、
采用与实施例1相类似的方法操作，重复进行输送管热轧钢带的制备得到实施例2的输送管热轧钢带，厚度12mm；
实施例3、
采用与实施例1相类似的方法操作，重复进行输送管热轧钢带的制备得到实施例3的输送管热轧钢带，厚度20mm；
对实施例1～3得到的输送管热轧钢带进行组分分析，结果如表1所示：
表1
实施例 C Si Mn P S Nb Alt Ti Mo Ca
1 0.07 0.15 1.30 0.010 0.003 0.010 0.030 0.015 0.09 0.0020
2 0.06 0.10 1.25 0.010 0.003 0.005 0.020 0.01 0.08 0.0010
3 0.08 0.20 1.40 0.020 0.005 0.015 0.050 0.02 0.11 0.0030
对实施例1得到的输送管热轧钢带进行性能测试，结果如图1～图4所示：
图1屈服强度图数据显示，采用本发明实施例1方法生产得到的输送管热轧钢带，屈服强度在370～415MPa之间；
图2抗拉强度图数据显示，采用本发明实施例1方法生产得到的输送管热轧钢带，抗拉强度在470～825MPa之间；
图3伸长率图数据显示，采用本发明实施例1方法生产得到的输送管热轧钢带，伸长率A50％在45～53之间；
图4屈强比图数据显示，采用本发明实施例1方法生产得到的输送管热轧钢带，屈强比在0.73～0.82之间；
由以上数据分析表明，采用本发明实施例1方法生产得到的输送管热轧钢带屈服强度大于350MPa，具有高强度、高韧性、高塑性的优良抗拉伸性能。
本发明其他实施例得到的输送管热轧钢带具有相似的优良性能；
本发明其他技术方案也具有与上述相类似的有益效果。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种屈服强度大于350MPa的输送管热轧钢带，其特征在于，采用Nb+Ti+Mo成分系，包含Nb的重量百分数为0.005～0.015％、Ti的重量百分数为0.010～0.020％、Mo的重量百分数为0.08～0.11％。
2.如权利要求1所述输送管热轧钢带，其特征在于，所述输送管热轧钢带包含以下重量百分数的组分：C 0.06～0.08％；Si 0.10～0.20％；Mn 1.25～1.40％；P≤0.025％；S≤0.010％；Nb 0.005～0.015％；Ti 0.010～0.020％；Mo 0.08～0.11％；Alt 0.020～0.050％；Ca 0.0010～0.0030％；余量为Fe及原料其它残留元素。
3.一种屈服强度大于350MPa的输送管热轧钢带的制备方法，其特征在于，步骤包括：
步骤1、转炉冶炼和LF炉精炼得到钢水；
步骤2、将步骤1的钢水经过连铸工序得到铸坯；
步骤3、将步骤2得到的铸坯在加热炉中加热，铸坯加热温度1165℃～1215℃，加热时间为≥180min，均热温度为1165℃～1205℃；均热时间为30～60min；
步骤4、将步骤3加热后的铸坯进行热轧；
步骤5、采用加密层流冷却处理步骤4的钢带得到所述输送管热轧钢带。
4.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤1中，转炉冶炼采用铝铁、锰铁、硅铁等合金进行脱氧合金化后，进行转炉冶炼；转炉冶炼出钢温度为≥1620℃。
5.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤1中，LF炉精炼为在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、钼铁等合金微调钢水成分到目标范围，喂入钙线进行钙处理，钙处理完毕后进行软吹8～10min。
6.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤2中，所述连铸时，液相线温度为1522℃，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，恒拉速为1.0～1.5m/min。
7.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤3中，铸坯在加热炉中加热的出炉温度为1165℃～1205℃；加热时间为180～240min；均热温度为1165～1205℃。
8.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤4中，所述热轧包括粗轧和精轧，粗轧采用3+3模式或1+5模式；
所述粗轧的终轧温度940℃～1000℃；
所述粗轧后中间坯厚度为55～65mm；
所述粗轧包括各道次高压水除磷，压力机定宽；
所述精轧开轧温度为920℃～980℃；终轧温度为825℃～855℃；卷取温度在520℃～560℃；
所述精轧后钢坯的厚度为12～20mm。
9.如权利要求3所述方法，其特征在于，所述步骤5中，所述钢带冷却速度控制在12℃～23℃均匀冷却。
10.一种权利要求3～9任一项所述方法得到的输送管热轧钢带，其特征在于，所述输送管热轧钢带包含以下重量百分数的组分：C 0.06～0.08％；Si 0.10～0.20％；Mn 1.25～1.40％；P≤0.025％；S≤0.010％；Nb 0.005～0.015％；Ti 0.010～0.020％；Mo 0.08～0.11％；Alt 0.020～0.050％；Ca 0.0010～0.0030％；余量为Fe及原料其它残留元素。
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