CN110964971A - 一种薄规格、高止裂性x65m级管线钢板的生产方法 - Google Patents

一种薄规格、高止裂性x65m级管线钢板的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种薄规格、高止裂性X65M级管线钢板的生产方法，包括以下步骤：KR脱硫→转炉冶炼→LF→RH→CCM→铸坯切割定尺→缓冷48h→板坯加热→高压水除鳞→轧制→预矫→水冷→矫直→探伤→切割→检验、喷号→入库。通过“增C去Mo”成份体系优化可有效降低合金成本约200‑400元/吨；基于发明中的新成份体系，提供了新的TMCP(控轧+控冷)生产工艺，此控冷工艺具有高终冷温度、低冷速的特点，控制精准度高，水冷后钢板温度均匀性良好，可有效减少钢板内应力产生，减少钢板瓢曲，进一步提升产品质量。

Description

一种薄规格、高止裂性X65M级管线钢板的生产方法
技术领域
本发明属于钢板制备工艺技术领域，具体涉及一种薄规格、高止裂性X65M级管线钢板的生产方法。
背景技术
管线钢板的止裂性能主要体现在两个重要指标，一是夏比冲击功(CNV)，此指标表征钢板局部韧性的高低，主要体现为裂纹起裂功的高低；另一个重要指标为落锤动态撕裂试验(DWTT)，此指标表征钢板的止裂能力，良好的DWTT指标才能使产品在裂纹出现后不会快速扩展。高止裂性能要求的X65M直缝埋弧焊钢管用管线钢板目前市场需求厚度主要规格为12-18mm，此厚度订单量可占此类钢种总订单量的60％以上，一般要求-20℃CNV≥120J、-10℃DWTT≥85％，为保证此指标一般成份设计采用低碳设计(0.04-0.07％)+Mo(0.15-0.25％),同时，为保证钢板的强度指标，采用控轧+强水冷工艺生产。此成份、工艺设计具有成本高、钢板易瓢曲的特点，在目前市场形势下具有一定的限制性，需要一种高效低成本生产方式来提升此类产品的市场竞争力和占有率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种薄规格、高止裂性X65M级管线钢板的生产方法，采用更低的合金成本、相对简便的控制方式，实现此类钢种的高质量生产。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种薄规格、高止裂性X65M级管线钢板的生产方法，包括以下步骤：KR脱硫→转炉冶炼→LF→RH→CCM→铸坯切割定尺→缓冷48h→板坯加热→高压水除鳞→轧制→预矫→水冷→矫直→探伤→切割→检验、喷号→入库；钢板成分按重量百分比如下：C：0.05-0.10％，Si：0.10-0.40％，Mn：1.30-1.65％，P≤0.015％，S≤0.005％，Als：0.015-0.050％，Nb：0.010-0.055％，Ti：0.010-0.030％，PCM≤0.25，N≤50ppm，O≤30ppm，H≤2ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
具体的，所述板坯加热步骤钢坯出加热炉温度为1100℃。
具体的，所述轧制步骤中粗轧机轧制环节采用道次大压下轧制，粗轧顺轧阶段至少2个道次的单道次压下率≥20％。
具体的，所述水冷步骤中产品入水冷***表面测量温度为795℃，冷速15-20℃/S，终冷温度620-650℃。
本发明提供了一种12-18mm厚度规格、高止裂性能要求X65M级直缝埋弧焊钢管用钢板的控制精准度更高的的TMCP(控轧+控冷)生产工艺，在无Mo成份体系下，可采用相对较低的加热炉加热温度实现其它微合金元素在加热过程中的溶解，低的加热温度有助于原始奥氏体的晶粒细化；采用粗轧机道次大压下轧制，实现粗轧顺轧阶段至少2个道次的单道次压下率≥20％，以实现奥氏体再结晶阶段晶粒细化最大化；新成份体系对应的轧后水冷工艺，相较发明前主要体现为采用更高的终冷温度、更低的冷速可实现此类钢种的物理性能指标要求。
本发明具有以下有益结果：一方面通过“增C去Mo”成份体系优化可有效降低合金成本约200-400元/吨；另一方面，基于发明中的新成份体系，提供了新的TMCP(控轧+控冷)生产工艺，此控冷工艺具有高终冷温度、低冷速的特点，控制精准度高，水冷后钢板温度均匀性良好，可有效减少钢板内应力产生，减少钢板瓢曲，进一步提升产品质量。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
对比例
以现有的15.9mm*2700mm*12000mm X65M生产为例：
15.9mm*2700mm*12000mm X65M的生产工艺流程如下：KR脱硫→转炉冶炼→LF→RH→CCM→铸坯切割定尺→缓冷48h→板坯加热→高压水除鳞→轧制→预矫→水冷→矫直→探伤→切割→检验、喷号→入库。
15.9mm*2700mm*12000mm X65M化学成分的重量百分比为：C：0.03-0.08％，Si：0.10-0.40％，Mn：1.25-1.65％，P≤0.018％，S≤0.005％，Als：0.015-0.050％，Mo：0.10-0.30％，Nb：0.010-0.055％，Ti：0.010-0.030％，PCM≤0.25，N≤50ppm,O≤30ppm,H≤2ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
上述配制好的原料在210吨转炉上冶炼，连铸成形后切割成250mm*2000mm*3340mm方坯，经步进梁式蓄热式加热炉加热至出炉温度1150℃,采用粗轧机轧制将方坯厚度加工成60mm*2800mm*9940mm的方坯，此方坯在精轧机前游荡待温至表面测量温度930℃进行精轧机阶段轧制，精轧机进行多道次连续轧制保证最厚一个道次轧制时测量产品表面温度在820-840℃范围内，且保证产品厚度在16.1-16.4mm范围内，轧后产品尺寸约为16.2mm*2800mm*36800mm。成形后的产品快速进入水冷***，产品入水冷***的表面测量温度为785℃(保证入水冷表面测量温度高于奥氏体向铁素体的转变温度，此成份体系为760℃)，冷速15-20℃/S，终冷温度580-620℃(保证终冷表面测量温度在贝氏体开始转变温度以下，此成份体系为663℃)，产品以得到细化均匀的多边形铁素体+粒状贝氏体组织。
此组织具有良好的强度及塑韧性性能，可满足高止裂性能要求X65M级管线钢板性能要求，具体如下：产品检查钢板厚度15.9mm，检验重量500吨，力学检测结果为：屈服强度Rt0.5：517Mpa，抗拉强度Rm：616Mpa，延伸率：A50：37％，-20℃冲击功CNV：259J，-10℃DWTT：100/100％，冷弯：合格。化学成分、力学性能均满足相关标准要求。
实施例
采用本发明的工艺方法生产15.9mm*2700mm*12000mm X65M如下：
15.9mm*2700mm*12000mm X65M的生产工艺流程如下：KR脱硫→转炉冶炼→LF→RH→CCM→铸坯切割定尺→缓冷48h→板坯加热→高压水除鳞→轧制→预矫→水冷→矫直→探伤→切割→检验、喷号→入库。
15.9mm*2700mm*12000mm X65M化学成分的重量百分比为：C：0.05-0.10％，Si：0.10-0.40％，Mn：1.30-1.65％，P≤0.015％，S≤0.005％，Als：0.015-0.050％，Nb：0.010-0.055％，Ti：0.010-0.030％，PCM≤0.25,N≤50ppm,O≤30ppm,H≤2ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。上述配制好的原料在210吨转炉上冶炼，连铸成形后切割成250mm*2000mm*3340mm方坯，经步进梁式蓄热式加热炉加热至出炉温度1100℃,采用粗轧机道次大压下轧制将方坯厚度加工成60mm*2800mm*9940mm的方坯，实现粗轧顺轧阶段至少2个道次的单道次压下率≥20％，以实现奥氏体再结晶阶段晶粒细化最大化。此方坯在精轧机前游荡待温至表面测量温度930℃进行精轧机阶段轧制，精轧机进行多道次连续轧制保证最厚一个道次轧制时测量产品表面温度在830-850℃范围内，且保证产品厚度在16.1-16.4mm范围内，轧后产品尺寸约为16.2mm*2800mm*36800mm。成形后的产品快速进入水冷***，产品入水冷***的表面测量温度为795℃(保证入水冷表面测量温度高于奥氏体向铁素体的转变温度，此成份体系为771℃)，冷速15-20℃/S，终冷温度620-650℃(保证终冷表面测量温度在贝氏体开始转变温度以下，此成份体系为677℃)，产品以得到细化均匀的多边形铁素体+粒状贝氏体组织。
此组织具有良好的强度及塑韧性性能，可满足高止裂性能要求X65M级管线钢板性能要求，具体如下：产品检查钢板厚度15.9mm，检验重量500吨，力学检测结果为：屈服强度Rt0.5：523Mpa，抗拉强度Rm：630Mpa，延伸率：A50：32％，-20℃冲击功CNV：245J，-10℃DWTT：100/98％，冷弯：合格。化学成分、力学性能均满足相关标准要求。
本发明在在成份设计上采用“增C去Mo”思路，去除了原有成份体系中0.02％的Mo,可降低合金成本374元/吨；基于发明中增加C含量的新成份体系，可提供新的TMCP(控轧+控冷)生产工艺，此控冷工艺具有高终冷温度、低冷速的特点，控制精准度高，水冷后钢板温度均匀性良好，可有效减少钢板内应力产生，减少钢板瓢曲，进一步提升产品质量；本发明中的新成份、新生产工艺可完全满足足薄规格、高止裂性能要求X65M级管线钢板的物理性能指标，客户使用满意度较高。

Claims (4)

1.一种薄规格、高止裂性X65M级管线钢板的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：KR脱硫→转炉冶炼→LF→RH→CCM→铸坯切割定尺→缓冷48h→板坯加热→高压水除鳞→轧制→预矫→水冷→矫直→探伤→切割→检验、喷号→入库；钢板成分按重量百分比如下：C：0.05-0.10％，Si：0.10-0.40％，Mn：1.30-1.65％，P≤0.015％，S≤0.005％，Als：0.015-0.050％，Nb：0.010-0.055％，Ti：0.010-0.030％，PCM≤0.25，N≤50ppm，O≤30ppm，H≤2ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的薄规格、高止裂性X65M级管线钢板的生产方法，其特征在于，所述板坯加热步骤钢坯出加热炉温度为1100℃。
3.如权利要求1所述的薄规格、高止裂性X65M级管线钢板的生产方法，其特征在于，所述轧制步骤中粗轧机轧制环节采用道次大压下轧制，粗轧顺轧阶段至少2个道次的单道次压下率≥20％。
4.如权利要求1所述的薄规格、高止裂性X65M级管线钢板的生产方法，其特征在于，所述水冷步骤中产品入水冷***表面测量温度为795℃，冷速15-20℃/S，终冷温度620-650℃。
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