一種厚規格高韌性x70針狀鐵素體管線鋼及製造方法
2023-04-30 15:13:56 2
專利名稱：：一種厚規格高韌性x70針狀鐵素體管線鋼及製造方法
技術領域：
：本發明屬於冶金金屬壓力加工
技術領域：
，涉及用中薄板坯連鑄連軋生產線生產一種厚規格高韌性X70針狀鐵素體管線鋼的製造方法。
背景技術：
：20世紀90年代以來，中國經濟發展迅速，國民經濟平均增長速度超過7%。經濟的快速發展一方面促進了中國石油工業的發展，另一方面也給中國油氣資源的開發利用帶來了巨大的壓力。特別是21世紀以來，國內油氣資源的開發利用越來越不能滿足經濟發展的需要，對進口原油的依存度越來越高。管道輸送是石油天然氣最經濟、最合理的運輸方式。油氣資源大多分布在環境惡劣的偏遠地區，例如，中國的"西氣"多在邊疆荒漠地區；俄羅斯的天然氣在西伯利亞地區；這些地區多屬高寒地帶，氣溫有時低到一80'C，或途經凍土帶。因此，從油氣輸送管的發展趨勢、管線服役條件、主要失效形式和失效原因的綜合評價來看，對管線管提出的主要性能要求是:高強度、高韌性、可焊性和耐蝕性。中薄板坯連鑄連軋生產線就是以適度的板坯厚度實現煉鋼、連鑄、帶鋼軋制生產體系的剛柔結合，實現效率高、節能、規模化、品種全的工業化熱軋帶鋼新流程。由於中薄板坯連鑄連軋生產線的工藝特點(軋前鑄坯奧氏體晶粒粗大、總壓下比略小)，因此在此種生產線上採用普通工藝生產的管線鋼不能達到工程所要求的力學性能標準。目前X70針狀鐵素體管線鋼熱軋板巻設計製造為常規機組軋制生產，即採用板坯下線後再冷裝的工藝進行生產，因此目前採用中薄板坯熱裝熱送短流程工藝生產高級別管線尤其是厚規格高韌性X70針狀鐵素體管線鋼方面的專利還沒有。
發明內容本發明公開一種厚規格高韌性X70針狀鐵素體管線鋼及製造方法，使其滿足API5LX70管線鋼性能，具備高強度、高韌性、可焊性和耐蝕性的主要特徵，同時具有優良的抗HIC性能。本發明鋼的熔煉成分(重量百分比)C:0.03%~0.06%，Si:0.15%~0.25%，Mn:1.55%~1.75%，P:0.012%~0.020%，S:^0.003%，Cu:0.20%~0.35%，Cr:0.20%~0.35%，Nb:0.06%~0.08%，Ti:0.01%~0.02o/o，Als:^0.05%，Mo:0.20%~0.30%。本發明通過特定的合金配方，採用中薄板坯熱裝熱送短流程工藝，通過粗軋軋機和6機架熱連軋機組上的再結晶區和未再結晶區的控制軋制以及控制冷卻技術，生產出規格》14mm厚的具有優良強韌性配合的X70針狀鐵素體管線鋼熱軋板巻。其生產的工藝路線為鐵水預處理一LD轉爐冶煉一爐外精煉(RH脫硫+LF真空脫氣+餵絲鈣處理)一板坯連鑄(電磁攪拌)一板坯直接入爐一板坯再加熱一控制軋制一控制冷卻一巻取。工藝特點如下(1)連鑄坯厚度135~170mm;(2)連鑄速度1.2~1.8m/min;(3)板坯入爐溫度大於550°C;(4)板坯直接熱裝，加熱到1100~1250°C，保溫80120min;(5)板坯在980-1150。C進行粗軋，粗軋出口溫度920108(TC;(6)粗軋單道次壓下率10%~12%;(7)精軋出口溫度760880。C;(8)精軋累積變形量大於75%;(9)冷卻速度10~30°C/s;(10)巻取溫度為450570"C。本發明產品顯微組織為針狀鐵素體組織管線鋼。本發明的優點和效果是採用中薄板坯熱裝熱送短流程工藝生產出高強度和韌性配合的X70針狀鐵素體管線鋼。高的板坯入爐溫度，達到大幅降低在爐時間為特點的剛性生產組織，創造中薄板坯熱裝熱送短流程工藝獨具特色的高效直軋工藝以實現節能增產的目的，實現低成本、規模化、高質量替代常規機組X70針狀鐵素體管線鋼生產工藝的目標，達到綠色高效X70針狀鐵素體管線鋼生產工藝要求。圖l中薄板坯連鑄連軋短流程工藝與常規軋制工藝各工序X70二相粒子析出相尺寸比較。圖2本發明具體實施例的金相組織圖。圖3中薄板坯連鑄連軋生產線工藝流程圖。具體實施例方式下面對X70針狀鐵素體管線鋼的具體實施方式做詳細說明本發明的熔煉成分為(重量百分比)C:0.03%~0.06%，Si:0.15%~0.25%,Mn:1.55%~1.75%，P:0.012%0.020%，S:￡0.003%，Cu:0.200/0~0.35%,Cr:0.200/0~0.35%，Nb:0.060/0~0.08%，Ti:0.01%~0.02%,Als:S0.05%,Mo:0.20%~0.30%。採用上述成分的鋼按下列生產工藝進行生產，鐵水預處理一LD轉爐冶煉一爐外精煉(RH脫硫+LF真空脫氣+餵絲鈣處理)一板坯連鑄(電磁攪拌)一板坯直接入爐一板坯再加熱一控制軋制一控制冷卻一巻取。其工藝特點如下(1)連鑄坯厚度135~170mm;(2)連鑄速度1.2~1.8m/min;(3)板坯入爐溫度大於55(TC;(4)板坯直接熱裝，加熱到1100~1250°C，保溫80120min;(5)板坯在980-115(TC進行粗軋，粗軋出口溫度920108(TC;(6)粗軋單道次壓下率10%12%;(7)精軋出口溫度760880。C;(8)精軋累積變形量大於75%;(9)冷卻速度10~30°C/s;(10)巻取溫度為450~570°C。本發明產品顯微組織為針狀鐵素體組織管線鋼。下面為本發明的幾個具體實施例，均為中薄板坯熱裝熱短流程工藝生產的厚規格高韌性X70(14.6*1550、17.5*1550)針狀鐵素體組織管線鋼。1、化學成分tableseeoriginaldocumentpage7從上表的機械性能數據可以看出，採用中薄板坯熱裝熱送短流程工藝生產的厚規格X70管線鋼具有高強度和高韌性配合的特點，且優於API5L規定的X70針狀鐵素體組織管線鋼的機械性能。4、抗HIC性能取樣位置板寬l/4處3根，板寬l/2處3根；試樣尺寸與取向尺寸20mmn00mn^厚度mm，試樣100mm長度方向平行軋制方向；試驗標準NACETM0284-2003試驗周期96小時PH:開始2.7，結束4.0;試驗溶液NACETM0284B溶液溫度25土3。C壓力常壓、密閉隔tableseeoriginaldocumentpage8板寬1/2處板巻的抗mc結果:tableseeoriginaldocumentpage9通過以上兩個表可以看出，本發明的X70針狀鐵素體管線鋼無裂紋，表明具有很好的抗HIC性能。權利要求1、一種厚規格高韌性X70針狀鐵素體管線鋼，其特徵在於，鋼的成分，按重量百分比C0.03％～0.06％，Si0.15％～0.25％，Mn1.55％～1.75％，P0.012％～0.020％，S≤0.003％，Cu0.2％0～0.35％，Cr0.20％～0.35％，Nb0.06％～0.08％，Ti0.01％～0.02％，Als≤0.05％，Mo0.20％～0.30％，其餘為鐵及不可避免的雜質。2、一種生產如權利要求1所述的厚規格高韌性X70針狀鐵素體管線鋼的製造方法，其生產的工藝路線為鐵水預處理""LD轉爐冶煉一爐外精煉，即RH脫硫+LF真空脫氣+餵絲鈣處理一採用電磁攪拌的板坯連鑄一板坯直接入爐一板坯再加熱一控制軋制一控制冷卻一巻取；其特徵為(1)連鑄坯厚度135170mm;(2)連鑄速度1.2~1.8m/min;(3)板坯入爐溫度大於55(TC;(4)板坯直接熱裝，加熱到1100~1250°C，保溫80120min;(5)板坯在980115(TC進行粗軋，粗軋出口溫度920108(TC;(6)粗軋單道次壓下率10%~12%;(7)精軋出口溫度760880。C;(8)精軋累積變形量大於75%;(9)冷卻速度10~30°C/s;(10)巻取溫度為450-570°C;按上述生產方法生產的鋼，其顯微組織為針狀鐵素體。全文摘要本發明公開一種厚規格高韌性X70針狀鐵素體管線鋼及製造方法，成分為(重量百分比)C0.03％～0.06％，Si0.15％～0.25％，Mn1.55％～1.75％，P0.012％～0.020％，S≤0.003％，Cu0.2％0～0.35％，Cr0.20％～0.35％，Nb0.06％～0.08％，Ti0.01％～0.02％，Als≤0.05％，Mo0.20％～0.30％。生產工藝特點為連鑄速度1.2～1.8m/min；板坯入爐溫度大於550℃；加熱到1100～1250℃，保溫80～120min；粗軋出口溫度920～1080℃；精軋出口溫度760～880℃；冷卻速度10～30℃/s；卷取溫度為450～570℃。本發明不僅滿足而且優於API5LX70針狀鐵素體管線鋼的性能要求，同時使其具有優良的抗HIC性能，適合需求不斷增大的厚規格、大口徑高壓輸氣管線。文檔編號B21B37/16GK101684539SQ200810013479公開日2010年3月31日申請日期2008年9月27日優先權日2008年9月27日發明者喬立峰,菊關,孔祥磊,軍張,張英慧,李東宇,王進臣,管成平,馬小軍,黃國建申請人:鞍鋼股份有限公司