一種管件用鋼x65鋼板及其生產方法
2023-09-18 07:49:20
專利名稱：一種管件用鋼x65鋼板及其生產方法
技術領域：
本發明屬於鋼板生產技術領域，具體涉及到一種管件用鋼X65鋼板及其生產方法。
背景技術：
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X65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X65，由於技術協議要求比管線鋼要求稍低，因此生產難度稍低，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，本發明提供一種低成本、生產方便的管件用鋼X65鋼板及其生產方法。一種管件用鋼X65鋼板，包含如下質量百分比的化學成分(單位，wt%) :C: 0. 04 0. 12、Si :0. 20 0. 40、Mn :1· 30 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。所述管件用鋼X65鋼板的碳當量< 0. 43。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Χ65鋼板的厚度為16_25mm。
為達到上述目的，所述管件用鋼X65鋼板採取的生產方法，它包括如下步驟
a.KR鐵水預處理到站鐵水必須扒前渣與扒後渣，保證液面渣層厚度彡20mm,鐵水經 KR攪拌脫硫後保證鐵水S彡0. 005%，保證脫硫周期彡2 Imin、脫硫溫降彡20 °C ；
b.轉爐冶煉出鋼C控制在0.03-0. 05%,出鋼P彡0. 012%，避免出鋼過程下渣；
c.LF精煉確保白渣保持時間控制在15min以內，杜絕稀渣現象，禁止暴吹；
d.VD真空精煉VD真空度必須達到671 以下，保壓時間必須彡18min，破真空後軟吹 3-5min或不吹，鋼水不得裸露；
e.連鑄中包過熱度15士5°C，拉速0.7m/min,比水量0. 80L/ kg,電攪:900A、5Hz、 30s-3-30s，連鑄澆鋼要求全程保護澆鑄，大包開澆後Imin內必須套保護管，中包澆注過程中必須保證鋼液面不見紅；
f.加熱加熱爐的保溫溫度控制在1200°C 1260°C；
g.軋制開軋溫度1050°C 1150°C，採用TMCP軋制，涼鋼厚度為80-100mm，工作輥軋制線速度按< 1. 5m/s控制，一階段終軋溫度在950°C 1000°C，二階段開軋溫度在960°C以下，終軋溫度彡880 0C ；
h.控冷鋼板軋後入ACC進行快速冷卻，入水溫度>720°C，返紅溫度控制480 600°C，冷速控制在5 25°C /s，然後送往強力矯直機進行熱矯直；
i.緩冷鋼板下線後進行緩冷，入緩冷坑溫度>200°C，堆冷時間不小於M小時。由於本發明通過KR鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、VD真空精煉、連鑄、加熱、軋制、控冷、緩冷一系列生產工藝，並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X65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 X65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所述的低成本、生產方便的管件用鋼X65鋼板包含如下質量百分比的化學成分(單位，wt%) :C :0. 04 0. 12、Si :0. 20 0. 40、Mn :1· 30 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。本發明採取的生產方法包括KR鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、VD真空精煉、連鑄、加熱、軋制、控冷、緩冷，在所述KR鐵水預處理中，到站鐵水必須扒前渣與扒後渣，保證液面渣層厚度彡20mm，鐵水經KR攪拌脫硫後保證鐵水S彡0. 005%，保證脫硫周期彡21min、 脫硫溫降< 20°C ；在所述轉爐冶煉中，按照低碳鋼冶煉工藝標準進行控制，出鋼C控制在 0. 03-0. 05%,出鋼P 18min，破真空後軟吹3-5min或不吹，鋼水不得裸露；在所述連鑄中，澆鋼前保證鑄機設備狀況良好，中包過熱度15士5°C，拉速0. 7m/min,比水量0. 80L/ kg,電攪900A、 5HZ、30s-3-30s，連鑄澆鋼要求全程保護澆鑄，大包開澆後Imin內必須套保護管，中包澆注過程中必須保證鋼液面不見紅，澆鋼過程中合理控制塞棒吹氬量，保證結晶器液面波動輕微；在所述加熱中，加熱爐的保溫溫度控制在1200°C 1260°C ；在所述軋制中，嚴格堅持「高溫、低速、大壓下」的軋制要求，開軋溫度1050°C 1150°C，採用TMCP軋制，涼鋼厚度為80-100mm，為確保變形滲透，工作輥軋制線速度按< 1. 5m/s控制，一階段終軋溫度在 950°C 1000°C，二階段開軋溫度在960°C以下，二階段採取小壓下軋制，以確保原始板形， 終軋溫度 720°C，返紅溫度控制480 600°C，冷速控制在5 25°C /s，然後送往強力矯直機進行熱矯直；在所述緩冷中，鋼板下線後進行緩冷，入緩冷坑溫度> 200°C，堆冷時間不小於M小時。
實施例1
通過KR鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、VD真空精煉、連鑄、加熱、軋制、控冷、緩冷工藝，獲得如下表1所述化學成分的管件用鋼X65鋼板成品鋼，其中所述管件用鋼X65鋼板機械力學性能見如下表3。 表1 實施例1鋼的化學成分
權利要求
1.一種管件用鋼X65鋼板，其特徵在於包含如下質量百分比的化學成分(單位， wt%) :C :0. 04 0. 12,Si :0. 20 0. 40,Mn :1. 30 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.如權利要求1所述的一種管件用鋼X65鋼板，其特徵在於所述管件用鋼X65鋼板的碳當量< 0. 43。
3.如權利要求1所述的一種管件用鋼X65鋼板，其特徵在於所述管件用鋼X65鋼板的厚度為16-25mm。
4.如權利要求1所述的一種管件用鋼X65鋼板的生產方法，其特徵在於包括如下步驟a.KR鐵水預處理到站鐵水必須扒前渣與扒後渣，保證液面渣層厚度彡20mm，鐵水經 KR攪拌脫硫後保證鐵水S彡0. 005%，保證脫硫周期彡2 Imin、脫硫溫降彡20 °C ；b.轉爐冶煉出鋼C控制在0.03-0. 05%,出鋼P彡0. 012%，避免出鋼過程下渣；c.LF精煉確保白渣保持時間控制在15min以內，杜絕稀渣現象，禁止暴吹；d.VD真空精煉VD真空度必須達到671 以下，保壓時間必須彡18min，破真空後軟吹 3-5min或不吹，鋼水不得裸露；e.連鑄中包過熱度15士5°C，拉速0.7m/min,比水量0. 80L/ kg,電攪:900A、5Hz、 30s-3-30s，連鑄澆鋼要求全程保護澆鑄，大包開澆後Imin內必須套保護管，中包澆注過程中必須保證鋼液面不見紅；f.加熱加熱爐的保溫溫度控制在1200°C 1260°C；g.軋制開軋溫度1050°C 1150°C，採用TMCP軋制，涼鋼厚度為80-100mm，工作輥軋制線速度按彡1. 5m/s控制，一階段終軋溫度在950°C 1000°C，二階段開軋溫度在960°C以下，終軋溫度彡880 0C ；h.控冷鋼板軋後入ACC進行快速冷卻，入水溫度>720°C，返紅溫度控制480 600°C，冷速控制在5 25°C /s，然後送往強力矯直機進行熱矯直；i.緩冷鋼板下線後進行緩冷，入緩冷坑溫度>200°C，堆冷時間不小於M小時。
全文摘要
本發明公開了一種管件用鋼X65鋼板，所述鋼板包含如下質量百分比的化學成分(單位，wt%)C0.04～0.12、Si0.20～0.40、Mn1.30～1.65、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。本發明通過KR鐵水預處理、轉爐冶煉、LF精煉、VD真空精煉、連鑄、加熱、軋制、控冷、緩冷一系列生產工藝，並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X65鋼板。
文檔編號C22C38/12GK102345058SQ201110176679
公開日2012年2月8日 申請日期2011年6月28日 優先權日2011年6月28日
發明者於颯, 劉慶波, 崔冠軍, 張強, 張立新, 朱書成, 李亮亮, 李忠波, 袁永旗, 許少普, 賈濤, 趙迪, 高照海 申請人:南陽漢冶特鋼有限公司