CN116426842A - 一种Nb-Ti成分系L360M-WG热煨弯管用钢及其生产方法 - Google Patents

一种Nb-Ti成分系L360M-WG热煨弯管用钢及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种Nb‑Ti成分系L360M‑WG热煨弯管用钢，其化学成分按重量百分比为C：0.06‑0.08％、Si：0.10‑0.20％、Mn：1.10‑1.30％、P：≤0.015％、S：≤0.005％、Nb：0.015‑0.025％、Ti：0.010‑0.020％、Al：0.020‑0.040％，余量为Fe和不可避免的杂质，还公布了其生产方法。本发明的目的是提供一种Nb‑Ti成分系L360M‑WG热煨弯管用钢及其生产方法，钢带强度余量适中，组织细小均匀，在弯管制造过程中充分发挥原材料机械性能的遗传效应，保证热煨弯管具有优良性能。

Description

一种Nb-Ti成分系L360M-WG热煨弯管用钢及其生产方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金领域，尤其涉及一种Nb-Ti成分系L360M-WG热煨弯管用钢及其生产方法。
背景技术
热煨弯管是长距离油气输送管道的连接构件，起到改变管道方向、缓冲应变及过强匹配保护等作用，长距离输气管道铺设过程中需要改变管道方向，且通过许多地形复杂、气候条件恶劣的地区，因此在管道铺设过程中需要使用大量弯管，弯管用量占据干线管用量的10％左右。
弯管使用中受力状态复杂，且弯管在弯制过程中工艺难度大，影响其质量性能的因素多，弯管的制造及其质量直接影响到油气输送管道的安全、可靠性，因此要求原材料具有优异的综合性能。目前热煨弯管用钢采用Mo-Ni等贵重合金化，导致生产成本较高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种Nb-Ti成分系L360M-WG热煨弯管用钢及其生产方法，钢带强度余量适中，组织细小均匀，在弯管制造过程中充分发挥原材料机械性能的遗传效应，保证热煨弯管具有优良性能。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种Nb-Ti成分系L360M-WG热煨弯管用钢，其化学成分按重量百分比为C：0.06-0.08％、Si：0.10-0.20％、Mn：1.10-1.30％、P：≤0.015％、S：≤0.005％、Nb：0.015-0.025％、T i：0.010-0.020％、Al：0.020-0.040％，余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，其化学成分按重量百分比为C：0.065％、Si：0.12％、Mn：1.18％、P：0.012％、S：0.003％、Nb：0.018％、Ti：0.018％、Al：0.030％，余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，其化学成分按重量百分比为C：0.072％、Si：0.15％、Mn：1.25％、P：0.013％、S：0.004％、Nb：0.022％、Ti：0.015％、Al：0.035％，余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，其化学成分按重量百分比为C：0.075％、Si：0.18％、Mn：1.20％、P：0.011％、S：0.003％、Nb：0.022％、Ti：0.012％、Al：0.033％，余量为Fe和不可避免的杂质。
一种所述的Nb-Ti成分系L360M-WG热煨弯管用钢的生产方法，其特征在于：包括：
1)、冶炼和浇铸
冶炼过程采用KR法脱硫铁水和优质废钢，保证入转炉铁水S≤0.003％；
转炉冶炼时，采用自产低硫废钢，出钢温度≥1620℃；
LF精炼采用大渣量进行造渣脱硫，保证S≤0.005％，LF精炼过程根据钢水成分加入锰铁、硅铁、铌铁、钛铁合金微调钢水成分到目标范围，喂入钙线进行钙处理，Ca含量为0.0010-0.0030％，钙处理后软吹时间大于10mi n，使夹杂物充分变性和上浮；
板坯连铸时全程保护浇注，过热度控制在15-30℃，拉速为1.1-1.3m/mi n；
2)、加热和轧制
板坯加热温度1160-1200℃，加热时间≥160mi n，确保钢坯温度均匀；轧制工艺采用两阶段控轧，第一阶段为粗轧阶段，采用R1二辊水平可逆轧机和R2四辊水平可逆轧机进行；第二阶段为精轧阶段，采用七机架四辊精轧机组轧制，精轧开轧温度≤1020℃，终轧温度为830～870℃；
3)、冷却
控制轧制结束后，钢带进入加密型层流冷却区域，以10-20℃/s的冷却速度冷却至580-620℃，最终得到细小均匀的铁素体+珠光体组织。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
通过Nb-T i低成本的合金设计，结合控制轧制和控制冷却技术，实现钢带组织晶粒细小、强度适中。钢带强度余量适中，组织细小均匀，在弯管制造过程中充分发挥原材料机械性能的遗传效应，保证热煨弯管具有优良性能，弯管广阔应用于大口径长距离输送管线项目。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明实施例1钢带的金相组织图。
具体实施方式
以下用实施例对本发明作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。
实施例1
钢带的化学成分重量百分比见表1。板坯加热温度为1200℃，加热时间170mi n。第一阶段轧制，即奥氏体再结晶区轧制，开轧温度为1160℃；第二阶段轧制开轧温度为1000℃，终轧温度为850℃，轧制结束后钢带进入层流冷却装置，冷却至600℃卷取，最后即可得到所述钢带。
实施例2
实施方式同实施例1，其中加热温度为1180℃，加热时间160min。第一阶段轧制的开轧温度为1165℃；第二阶段轧制的开轧温度为990℃，终轧温度为840℃，轧制结束后钢带进入层流冷却装置，冷却至590℃卷取，最后可得到所述钢带。
实施例3
实施方式同实施例1，其中加热温度为1165℃，加热时间165min。第一阶段轧制的开轧温度为1160℃；第二阶段轧制的开轧温度为1020℃，终轧温度为860℃，轧制结束后钢带进入层流冷却装置，冷却至610℃卷取，最后可得到所述钢带。
表1本发明实施例1～3化学成分(wt％)
实施例 C Si Mn P S Nb Ti Alt
1 0.065 0.12 1.18 0.012 0.003 0.018 0.018 0.030
2 0.072 0.15 1.25 0.013 0.004 0.022 0.015 0.035
3 0.075 0.18 1.20 0.011 0.003 0.022 0.012 0.033
对本发明实施例1～3的钢带进行力学性能检验，检验结果见表2。
表2本发明实施例1～3钢带的力学性能
Figure BDA0004072444250000041
对本发明实施例1～3的钢带进行夹杂物和晶粒度检验，检验结果见表3。
表3本发明实施例1～3的钢带的晶粒度和夹杂物
Figure BDA0004072444250000042
Figure BDA0004072444250000051
钢带经焊接、弯制成型后，对弯管直管段和弯曲段的起弯区、内弧区、外弧区、中性区及终弯区焊缝和管体进行性能和组织评价，全部符合标准要求。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种Nb-Ti成分系L360M-WG热煨弯管用钢，其特征在于：其化学成分按重量百分比为C：0.06-0.08％、Si：0.10-0.20％、Mn：1.10-1.30％、P：≤0.015％、S：≤0.005％、Nb：0.015-0.025％、Ti：0.010-0.020％、Al：0.020-0.040％，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的Nb-Ti成分系L360M-WG热煨弯管用钢，其特征在于：其化学成分按重量百分比为C：0.065％、Si：0.12％、Mn：1.18％、P：0.012％、S：0.003％、Nb：0.018％、Ti：0.018％、Al：0.030％，余量为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的Nb-Ti成分系L360M-WG热煨弯管用钢，其特征在于：其化学成分按重量百分比为C：0.072％、Si：0.15％、Mn：1.25％、P：0.013％、S：0.004％、Nb：0.022％、Ti：0.015％、Al：0.035％，余量为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的Nb-Ti成分系L360M-WG热煨弯管用钢，其特征在于：其化学成分按重量百分比为C：0.075％、Si：0.18％、Mn：1.20％、P：0.011％、S：0.003％、Nb：0.022％、Ti：0.012％、Al：0.033％，余量为Fe和不可避免的杂质。
5.根据权利要求1-4任一项所述的Nb-Ti成分系L360M-WG热煨弯管用钢的生产方法，其特征在于：包括：
1)、冶炼和浇铸
冶炼过程采用KR法脱硫铁水和优质废钢，保证入转炉铁水S≤0.003％；
转炉冶炼时，采用自产低硫废钢，出钢温度≥1620℃；
LF精炼采用大渣量进行造渣脱硫，保证S≤0.005％，LF精炼过程根据钢水成分加入锰铁、硅铁、铌铁、钛铁合金微调钢水成分到目标范围，喂入钙线进行钙处理，Ca含量为0.0010-0.0030％，钙处理后软吹时间大于10min，使夹杂物充分变性和上浮；
板坯连铸时全程保护浇注，过热度控制在15-30℃，拉速为1.1-1.3m/min；
2)、加热和轧制
板坯加热温度1160-1200℃，加热时间≥160min，确保钢坯温度均匀；轧制工艺采用两阶段控轧，第一阶段为粗轧阶段，采用R1二辊水平可逆轧机和R2四辊水平可逆轧机进行；第二阶段为精轧阶段，采用七机架四辊精轧机组轧制，精轧开轧温度≤1020℃，终轧温度为830～870℃；
3)、冷却
控制轧制结束后，钢带进入加密型层流冷却区域，以10-20℃/s的冷却速度冷却至580-620℃，最终得到细小均匀的铁素体+珠光体组织。
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