CN115652191A - 一种经济型含钛管线钢及生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种经济型含钛管线钢，其组分及wt%为：C：0.05～0.10%，Si：0.05～0.25%，Mn：0.50～1.70%，P：≤0.020%，S：≤0.0015%，Ti：0.03～0.09%，Al：0.02～0.05%，N：≤0.0045%;方法：经冶炼后浇注成坯；对铸坯加热；粗轧；精轧；冷却；卷取。本发明通过设计的钛系管线钢，并通过直装工艺进行生产，不仅使Mn、Cr、Nb降低了含量，还可使生产能耗得以降低至少20%，使生产成本降低至少200元/吨钢。
Description
技术领域
本发明涉及一种管线钢及生产方法，具体属于含钛管线钢及生产方法。
背景技术
在本技术领域，为保证油气管线的安全性，一般要求材料具备良好的低温韧性。人们为 了获得良好的强韧性匹配，一般会添加较多的Mn、Cr、Mo、Nb等较昂贵的合金，同时还采用 了板坯冷装再加热方式，以获得较好的晶粒均匀细化效果，进一步提升材料韧性。但上述方 式经济型较差，且制造能耗较高，如经检索的：
中国专利申请号为CN201010243247.8文献，其公开了《一种X46管线钢及其制备方法》， 其化学成分:C 0.070～0.010wt％、Si：0.10～0.30wt％、Mn 1.10～1.30wt％、S≤0.008wt％、P ≤0.022wt％、Nb 0.015～0.030wt％、Ti 0.008～0.025wt％、Als 0.010～0.040wt％,其余为Fe 及不可避免的不纯物。
中国专利申请号为CN 201910949817.6的专利文献，其公开了《一种超厚规格X52管 线钢热轧卷板及其生产方法》，其化学成分按重量百分比计含有：C 0.060％～0.070％、Si 0.15％～0.25％、Mn 1.40％～1.50％、Nb 0.034％～0.050％、Ti 0.008％～0.022％、Cr 0.11％～0.17％、Al 0.015％～0.045％、P≤0.02％、S≤0.008％、N≤0.008％，且Pcm≤0.17％，其余为Fe和不可避免的杂质。
中国专利申请号为CN 201510534994.X的专利文献，其公开了《X60管线钢及其生产 方法》，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。
中国专利申请号为CN 200910011961.1的专利文献，其公开了《一种高强度经济型X70 管线钢热轧平板及其生产方法》，其化学成分:C 0.02％～0.08％,Si 0.10％～0.35％,Mn 1.40％～ 1.70％,P≤0.020％,S≤0.005％,Nb 0.04％～0.07％,Ti 0.008％～0.030％,Als 0.02％～0.045％,余 量为铁和不可避免的杂质。
以上产品均采用了较多的Mn、Cr、Nb等合金，缺乏经济性。
发明内容
本发明在于克服现有技术存在的不足，提供一种通过设计的钛系管线钢，并通过直装工 艺进行生产，不仅使Mn、Cr、Nb降低了含量，还使生产能耗得以降低至少20％，使生产成本 降低至少200元/吨钢的经济型含钛管线钢及生产方法。
实现上述目的的措施：
一种经济型含钛管线钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.05～0.10％，Si：0.05～0.25％， Mn：0.50～1.70％，P：≤0.020％，S：≤0.0015％，Ti：0.03～0.09％，Al：0.02～0.05％，N： ≤0.0045％，其余为Fe及不可避免的杂质。
优选地：Ti的重量百分比含量为0.045～0.075％。
优选地：S的重量百分比含量为≤0.0012％。
优选地：N的重量百分比含量为≤0.0040％。
进一步地：当要求钢板的屈服强度不低于480MPa，并同时要求在-20℃下的冲击功不低 于280J时，添加：Cr≤0.30％或Mo≤0.15％或Nb≤0.06％或两种及以上的复合。
进一步地：添加的Ti量与钢板的屈服强度成正相关关系。
生产一种经济型含钛管线钢的方法，其步骤如下：
1)经冶炼后浇注成坯，控制铸坯厚度不低于200mm；
2)对铸坯加热，其间：控制铸坯表面入炉温度不低于650℃，铸坯平均温度不低于700℃， 且控制相变率不超过8％；控制加热温度在1220～1280℃；
3)进行粗轧，控制道次应变速率不高于5s-1,累计压下率不低于70％；
4)进行精轧，控制道次应变速率不低于20s-1,累计压下率不低于75％；控制终轧温度在 800～860℃；
5)进行冷却，在15～45℃/s冷却至500～650℃；
6)进行卷取，卷取温度按照钢板在-20℃冲击功要求予以确定：
当要求钢板在-20℃冲击功在200至＜280MPa时，卷取温度控制在580～650℃；
当要求钢板在-20℃冲击功≥280MPa，且添加有Cr或Mo或Nb或为复合添加时，卷取温度控制在500～580℃。
优选地控制铸坯入炉时的相变率不超过5％。
本发明中各组分及主要工艺的作用及机理
C：C在本发明中，之所以控制C含量在0.05～0.10％，是由于当其低于0.05％时，不利 于TiC的高温析出和细化奥氏体晶粒效果；但若C含量高于0.10％时，则会使钢板的韧性显 著降低。
Si：Si在本发明中，之所以控制其含量在0.05～0.25％，是由于避免过高的Si含量会导 致严重氧化铁皮形成，导致控冷温度不均，影响Ti的均匀析出，进而导致性能不均。
Mn：Mn在本发明中，之所以控制其含量在0.50～1.70％，是根据加入Ti的含量多少进行 匹配，当Mn含量设计较低时，可增加Ti含量，略牺牲韧性(但仍能满足产品性能要求)，提升产品经济型。
P：P在本发明中，之所以控制其含量在≤0.020％，是由于P过高时严重偏析导致韧性降 低。
S：S在本发明中，之所以控制其含量在≤0.0015％，优选地S的重量百分比含量为≤ 0.0012％，是由于一方面S含量过高导致条状MnS夹杂，造成材料韧性下降，同时S含量过高 会增加Ti的高温析出比例，降低Ti的有效利用率。
Ti：本发明中通过Ti在轧制和控冷过程的析出，实现奥氏体晶粒和最终相变组织的细化， 同时通过析出强化作用提高钢的强度，实现钢的良好强韧性匹配。为获得理想的析出温度和 效果，还应包括适宜C、S、N含量，S和N都会与Ti共同在高温析出形成大颗粒夹杂物， 降低材料韧性，尤其液析的TiN夹杂会大幅降低材料韧性，需严格限制其含量，故将其含量 控制在0.03～0.09％，优选地Ti的重量百分比含量为0.045～0.075％。当材料具有较高强韧 性要求时，可适当控制Ti的加入量，避免过量Ti的析出过多造成韧性不足。
Al：Al在本发明中，之所以控制其含量在0.02～0.05％，是由于Al含量过低，脱氧效果 不足，导致Ti的氧化物形成，降低Ti的有效利用率；过高时，易形成大尺寸含Al夹杂，降 低韧性。
N：N在本发明中，之所以控制其含量在≤0.0045％，优选地N的重量百分比含量为≤ 0.0040％，是由于N与Ti结合易形成大尺寸液析夹杂，同时降低Ti的有效利用率。
本发明之所以控制铸坯表面入炉温度不低于650℃，铸坯平均温度不低于700℃，且控制 相变率不超过8％；控制加热温度在1220～1280℃，是由于提升Ti的固溶率，以提升Ti的有 效利用率，进而提高强度。
本发明之所以控制粗轧道次应变速率不高于5s-1,累计压下率不低于70％，是由于低的变 形速率和高的变形量有利于提升粗轧过程道次动态再结晶比例，进而提升组织的均匀性。
本发明之所以控制精轧道次应变速率不低于20s-1,累计压下率不低于75％，是由于精轧阶 段低温高速变形，有益于抑制动态再结晶，避免混晶；同时高的累积变形，有益于增加Ti的 有效析出，提升钢的强度。
本发明之所以控制卷取温度按照钢板在-20℃冲击功要求予以确定，即
当要求钢板在-20℃冲击功在200至＜280J时，卷取温度控制在580～650℃；当要求钢 板在-20℃冲击功≥280J，且添加有Cr或Mo或Nb或为复合添加时，卷取温度控制在500～ 580℃，是由于为获得部分贝氏体，以提升钢的韧性。
本发明与现有技术相比，本发明通过设计的钛系管线钢，并通过直装工艺进行生产，不 仅使Mn、Cr、Nb降低了含量，还可使生产能耗得以降低至少20％，使生产成本降低至少200 元/吨钢。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述：
表1为本发明各实施例及对比例的化学成分列表；
表2为本发明各实施例及对比例的主要工艺参数列表；
表3为本发明各实施例及对比例的性能列表。
本发明各实施例按照以下步骤生产
1)经冶炼后浇注成坯，控制铸坯厚度不低于200mm；
2)对铸坯加热，其间：控制铸坯表面入炉温度不低于650℃，铸坯平均温度不低于700℃， 且控制相变率不超过8％；控制加热温度在1220～1280℃；
3)进行粗轧，控制道次应变速率不高于5s-1,累计压下率不低于70％；
4)进行精轧，控制道次应变速率不低于20s-1,累计压下率不低于75％；控制终轧温度在 800～860℃；
5)进行冷却，在15～45℃/s冷却至500～650℃；
6)进行卷取，卷取温度按照钢板在-20℃冲击功要求予以确定：
当要求钢板在-20℃冲击功在200至＜280J时，卷取温度控制在580～650℃；
当要求钢板在-20℃冲击功≥280J，且添加有Cr或Mo或Nb或为复合添加时，卷取温度控制在500～580℃。
表1本发明各实施例的化学成分列表(wt％)
表2本发明各实施例的主要工艺参数及性能列表
表3本发明各实施例及对比例的性能列表
从表3可以看出所设计产品达到X42-X70钢级性能要求，且兼具良好强韧性和经济型。
本具体实施方式仅为最佳例举，并非对本发明技术方案的限制性实施。
Claims (8)
1.一种经济型含钛管线钢，其组分及重量百分比含量为 ：C：0.05～0.10%，Si：0.05～0.25%，Mn：0.50～1.70%，P：≤0.020%，S：≤0.0015%，Ti：0.03～0.09%，Al：0.02～0.05%，N：≤0.0045%，其余为Fe及不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的一种经济型含钛管线钢，其特征在于：Ti的重量百分比含量为0.045～0.075%。
3.如权利要求1所述的一种经济型含钛管线钢，其特征在于：S的重量百分比含量为≤0.0012%。
4.如权利要求1所述的一种经济型含钛管线钢，其特征在于：N的重量百分比含量为≤0.0040%。
5.如权利要求1所述的一种经济型含钛管线钢，其特征在于：当要求钢板的屈服强度不低于480MPa，并同时要求在-20℃下的冲击功不低于280J时，添加：Cr≤0.30%或Mo≤0.15%或Nb≤0.06%或两种及以上的复合。
6.如权利要求1所述的一种经济型含钛管线钢，其特征在于：添加的Ti量与钢板的屈服强度成正相关关系。
7.生产如权利要求1所述的一种经济型含钛管线钢的方法，其特征在于步骤如下：
1）经冶炼后浇注成坯，控制铸坯厚度不低于200mm；
2）对铸坯加热，其间：控制铸坯表面入炉温度不低于650℃，铸坯平均温度不低于700℃，且控制相变率不超过8%；控制加热温度在1220～1280℃；
3）进行粗轧，控制道次应变速率不高于5s-1,累计压下率不低于70%；
4）进行精轧，控制道次应变速率不低于20s-1,累计压下率不低于75%；控制终轧温度在800～860℃；
5）进行冷却，在15～45℃/s冷却至500～650℃；
6）进行卷取，卷取温度按照钢板在-20℃冲击功要求予以确定：
当要求钢板在-20℃冲击功在200至＜280J时，卷取温度控制在580～650℃；
当要求钢板在-20℃冲击功≥280J，且添加有Cr或Mo或Nb或为复合添加时，卷取温度控制在500～580℃。
8.如权利要求7所述的一种经济型含钛管线钢的生产方法，其特征在于：控制铸坯入炉时的相变率不超过5%。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07316650A (ja) * | 1994-05-23 | 1995-12-05 | Kawasaki Steel Corp | 低降伏比高強度熱延鋼板の製造方法 |
| CN102828120A (zh) * | 2011-06-14 | 2012-12-19 | 鞍钢股份有限公司 | 一种基于应变设计的经济型管线用钢及其制造方法 |
| CN106319352A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-11 | 安阳钢铁股份有限公司 | 一种钛微合金强化管线钢热轧卷板及其生产方法 |
| CN109182922A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-11 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 高韧性铁素体型油气管线用热连轧钢带及其生产方法 |
| CN112899561A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-06-04 | 山东钢铁集团日照有限公司 | 一种低成本高钛高止裂x70管线钢热轧卷板的生产方法 |
| WO2022001904A1 (zh) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 武汉钢铁有限公司 | 一种厚度≥20mm的X90级高强度管线钢板卷及其制造方法 |
| CN114645198A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-06-21 | 山东钢铁集团日照有限公司 | 一种低成本易焊接管线钢热轧卷板及其制备方法 |
-
2022
- 2022-09-26 CN CN202211172553.6A patent/CN115652191A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07316650A (ja) * | 1994-05-23 | 1995-12-05 | Kawasaki Steel Corp | 低降伏比高強度熱延鋼板の製造方法 |
| CN102828120A (zh) * | 2011-06-14 | 2012-12-19 | 鞍钢股份有限公司 | 一种基于应变设计的经济型管线用钢及其制造方法 |
| CN106319352A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-01-11 | 安阳钢铁股份有限公司 | 一种钛微合金强化管线钢热轧卷板及其生产方法 |
| CN109182922A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-11 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 高韧性铁素体型油气管线用热连轧钢带及其生产方法 |
| WO2022001904A1 (zh) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | 武汉钢铁有限公司 | 一种厚度≥20mm的X90级高强度管线钢板卷及其制造方法 |
| CN112899561A (zh) * | 2021-01-14 | 2021-06-04 | 山东钢铁集团日照有限公司 | 一种低成本高钛高止裂x70管线钢热轧卷板的生产方法 |
| CN114645198A (zh) * | 2022-03-01 | 2022-06-21 | 山东钢铁集团日照有限公司 | 一种低成本易焊接管线钢热轧卷板及其制备方法 |
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