一種低成本管件用鋼x70鋼板及其生產方法
2023-09-18 08:01:20
專利名稱：一種低成本管件用鋼x70鋼板及其生產方法
技術領域：
本發明涉及到鋼材，具體涉及到一種低成本管件用鋼X70鋼板及其生產方法。
背景技術：
我國區域能源資源賦存量與區域發展水平很不匹配，特別是東部沿海地域與中西 部地區的能源生產與能源消費存在著顯著差異，西氣東輸工程已於2002年7月4日全線開 工興建。預計兩年之後，一條長距離大口徑的天然氣管道，將從新疆塔裡木延伸到上海白鶴 鎮，成為橫貫中國的能源傳輸大動脈。「西氣東輸」管道主幹線用鋼近207萬噸，總價值近 百億元。但優質的管線用鋼一直是我國冶金行業發展的一個「瓶頸」。目前，公知的X70級鋼板生產難度大，生產周期長，一般裝備水平差的企業很難生 產出成本低、質量高的管線鋼。作為管件用鋼X70，由於技術協議要求比管線鋼要求稍低，因 此生產難道稍低，但是國內鋼材生產該類鋼板時合金添加量大，成本很高。
發明內容
針對上述問題，經過發明人摸索，獲得了一種低成本管件用鋼X70鋼板及其生產 方法，從而完成了本發明。因此，本發明的目的在於提供一種厚度在12-25mm的管件用鋼X70鋼板。本發明的另一個目的在於提供這種鋼板的生產方法。為達到上述目的，本發明採取的技術方案是厚度在16_25mm的管件用鋼X70鋼板 包含如下質量百分比的化學成分(單位，wt%)C 0. 04 0. 08、Si 0. 20 0. 40、Mn 1. 50 1. 65、P 彡 0. 010、S 彡 0. 005、微合金 化元素(V+Nb+Ti+Mo+Ni) ^ 0. 40, Als ^ 0. 050，其它為 Fe 和殘留元素。碳當量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]彡0. 30。上述化學元素的作用分析如下C 是鋼中最基礎的強化元素，提高強度，但C影響鋼的焊接性能和影響韌性。綜合考 慮，碳的含量儘量控制的低一些。Si 是固溶強化元素，對提高鋼板的強度有利。Mn 是固溶強化元素，對提高鋼板的強度和韌性均有利。P:對焊接不利，且具有一定的冷脆性，在本鋼種中屬於有害元素，應控制的儘量 低。S:易形成MnS類夾雜物，具有一定的熱脆性，在本鋼種中屬於有害元素，應控制的 儘量低。V、Nb、Ti 在鋼中能夠與C、N結合，形成微細碳化物或碳氮化物，能起細化晶粒和 彌散強化作用，從而達到有效提高鋼材的強韌性的綜合效果。Mo:適量的加入起到固溶強化的作用，能有效降低Y — α相變速率，抑制多邊 形鐵素體和珠光體形核，促進高密度位錯亞結構的針狀鐵素體或微細結構超低碳貝氏體形3核，保證鋼板高強度高韌性。Al 可以起到細化晶粒強化作用。Ni 一方面既強烈提高鋼的強度，另方面又始終使鐵的韌性保持極高的水平。其變 脆溫度則極低。Ni的晶格常數與Y-鐵相近，所以可成連續固溶體。這就有利於提高鋼的 淬硬性，Ni可降低臨界點並增加奧氏體的穩定性，所以其淬火溫度可降低，淬透性好。所述管件用鋼X70鋼板厚度在12_40mm，Ceq 20min進行控制；在所述加熱中，加熱 爐的保溫溫度控制在1200°C 1220°C ；在所述軋制中，開軋溫度1020°C 1120°C ；—階段 終軋溫度在950°C 1000°C，二階段開軋溫度在880 920°C，二階段採取小壓下軋制，以 確保原始板形，終軋溫度800 860°C ；在所述控冷中，返紅溫度480 520°C，冷速控制在 15 20°C /s ；在所述緩冷中，入緩冷坑溫度彡3000C ；堆冷時間彡24小時。通過合理的採取較低碳、低錳、多元複合微合金元素的化學成分設計，LF+VD工 藝來保證鋼質的潔淨度，達到各類夾雜物級別總和不超過3. 0，通過控軋控冷+正火處理使 鋼的晶粒度達到11 12級，通過上述等措施的有效實施，成功地生產出了 16-25mm的管件 用鋼X70鋼板。對鐵水預處理到鋼板堆垛緩冷整改過程，制訂了嚴格的工藝點控制標準，並嚴 格執行，產品的實物質量達到了 X70級水平，性能富餘量較大，其中屈服富餘量在80 lOOMpa，抗拉富餘量在30 150Mpa，伸長率富餘量為5 15%。
下面結合附圖，對本發明做進一步闡述。圖1是本發明TMCP軋制後的金相組織圖(200X)。
具體實施例方式本發明採取的技術方案是厚度在16_25mm的管件用鋼X70鋼板包含如下質量百分 比的化學成分(單位，wt%)C 0. 04 0. 08、Si 0. 20 0. 40、Mn :1· 50 1. 65、P 彡 0. 010、S ^ 0. 005、微合金 化元素(V+Nb+Ti+Mo+Ni) ^ 0. 40, Als ^ 0. 050，其它為 Fe 和殘留元素。碳當量[Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15]彡0. 30。本發明採取的生產方法包括鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、VD真空精煉、連 續鑄鋼、加熱、TMCP軋制、控冷、堆垛緩冷，在所述轉爐冶煉中，出鋼碳0. 03 0. 04%,出鋼 P彡0. 012%, S ( 0. 010% ；點吹次數不得大於2次，避免出鋼過程下渣；在所述LF精煉中， 採取大渣量進行造渣，確保白渣成渣時間控制在15min以內，避免渣稀現象發生；在所述真 空精煉中，在 20min進行控制；在所述加熱中，加熱爐的保溫溫 度控制在1200°C 1220°C ；在所述軋制中，開軋溫度1020°C 1120°C ；—階段終軋溫度在4950°C 1000°C，二階段開軋溫度在880 920°C，二階段採取小壓下軋制，以確保原始板 形，終軋溫度800 860°C;在所述控冷中，返紅溫度480 550°C，冷速控制在15 25°C / s ；在所述緩冷中，入緩冷坑溫度> 3000C ；堆冷時間> 24小時。實施例1通過鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、VD真空精煉、連續鑄鋼、加熱、TMCP軋制、控冷、堆 垛緩冷工藝，獲得如表1所述化學成分的Q550D(E)成品鋼板，其中各工藝參數及力學性能 見下表4、5。表1實施例1鋼化學成分實施例2通過鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、VD真空精煉、連續鑄鋼、加熱、TMCP軋制、控冷、堆 垛緩冷工藝，獲得如表1所述化學成分的Q550D(E)成品鋼板，其中各工藝參數及力學性能 見下表4、5。 表2實施例2鋼的化學成分實施例3通過鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、VD真空精煉、連續鑄鋼、加熱、TMCP軋制、控冷、堆 垛緩冷工藝，獲得如表1所述化學成分的Q550D(E)成品鋼板，其中各工藝參數及力學性能 見下表4、5。 表3實施例3鋼的化學成分
權利要求
1.一種低成本管件用鋼X70鋼板，該鋼板包含如下質量百分比的化學成分(單位， wt%)C 0. 04 0. 08、Si 0. 20 0. 40、Mn :1. 50 1. 65、P 彡 0. 010、S 彡 0. 005、微合金化元素(V+Nb+Ti+Mo+Ni) ^ 0. 40、Als ^ 0. 050，其它為 Fe 和殘留元素。
2.一種如權利要求1所述低成本管件用鋼X70鋼板的生產方法，該方法包括鐵水預 處理、轉爐冶煉、LF精煉、V D真空精煉、連續鑄鋼、加熱、軋制、控冷、堆垛緩冷；其特徵在 於在所述轉爐冶煉中，出鋼碳0. 01 0. 03%,出鋼P彡0. 012%，S彡0. 010% ；點吹次數不 得大於2次，避免出鋼過程下渣；在所述LF精煉中，採取大渣量進行造渣，確保白渣成渣 時間控制在15min以內，避免渣稀現象發生；在所述真空精煉中，在彡67 下的保壓時間 按> 20min進行控制；在所述加熱中，加熱爐的保溫溫度控制在1200°C 1220°C ；在所述 軋制中，開軋溫度1020°C 1120°C ； —階段終軋溫度在950°C 1000°C，二階段開軋溫度 在880 920°C，二階段採取小壓下軋制，以確保原始板形，終軋溫度800 860°C ；在所述 控冷中，返紅溫度480 520°C，冷速控制在15 20°C /s ；在所述緩冷中，入緩冷坑溫度 彡3000C ；堆冷時間彡24小時。
全文摘要
本發明公開了一種低成本管件用鋼X70鋼板及其生產方法，該鋼板包含如下質量百分比的化學成分(單位，wt%)C0.04～0.08、Si0.20～0.40、Mn1.50～1.65、P≤0.010、S≤0.005、微合金化元素(V+Nb+Ti+Mo+Ni)≤0.40、Als≤0.050，其它為Fe和殘留元素。本發明採取的生產方法包括鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、ＶＤ真空精煉、連續鑄鋼、加熱、軋制、控冷、堆垛緩冷；通過合理的採取較低碳﹑低錳﹑多元複合微合金元素的化學成分設計，LF+VD工藝來保證鋼質的潔淨度，達到各類夾雜物級別總和不超過3.0，通過控軋控冷+正火處理使鋼的晶粒度達到11～12級，通過上述等措施的有效實施，成功地生產出了16-25mm的管件用鋼X70鋼板。
文檔編號C22C33/04GK102041433SQ20101059765
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月21日 優先權日2010年12月21日
發明者於颯, 崔冠軍, 張立新, 徐璠, 朱書成, 李亮, 李忠波, 王嘎, 袁永旗, 許少普, 賈濤, 高照海 申請人:南陽漢冶特鋼有限公司