連鑄坯生產(chǎn)高等級厚規(guī)格管件用熱軋平板及其制造方法
【專利摘要】一種連鑄坯生產(chǎn)高等級厚規(guī)格管件用熱軋平板及其制造方法，屬于低碳微合金鋼【技術(shù)領(lǐng)域】。成分按重量百分比計(jì)為：C：0.07-0.10%，Si：0.10-0.35%，Mn：1.20-1.60%，P≤0.015%，S：≤0.003%，Nb：0.02－0.07%，V：≤0.06%，Ti：0.010－0.020%，Ni：0.15－0.40%，Cr：0.10－0.20%，Mo：0.10－0.30%，Als：0.020－0.05%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。生產(chǎn)包括：高爐鐵水→鐵水預(yù)脫硫→轉(zhuǎn)爐冶煉→LF+RH精煉→板坯連鑄→板坯加熱→4300軋機(jī)軋制→ACC快速冷卻→堆冷→取樣、檢驗(yàn)→入庫、發(fā)運(yùn)。優(yōu)點(diǎn)在于，鋼板力學(xué)性能指標(biāo)比較穩(wěn)定，鋼板強(qiáng)度指標(biāo)良好，且塑性、韌性匹配較好。
【專利說明】連鑄坯生產(chǎn)高等級厚規(guī)格管件用熱軋平板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于低碳微合金鋼領(lǐng)域，特別是涉及一種連鑄坯生產(chǎn)高等級厚規(guī)格管件用熱軋平板及其制造方法，即使用連鑄坯生產(chǎn)X70、X80高等級厚規(guī)格管件用熱軋平板，生產(chǎn)的管線鋼厚度為30-60mm。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全球能源、環(huán)境面臨越來越多的挑戰(zhàn)。各國對油氣資源的需求日益增加，采用高等級長距離輸送油氣在全球范圍內(nèi)得到了極大的發(fā)展，促進(jìn)了 X70和X80等高等級管線鋼研究、開發(fā)和應(yīng)用，管線鋼和管線鋼管已成為低合金高強(qiáng)度鋼和微合金鋼領(lǐng)域最富活力、最具研究成果的一個重要分支，其研究、開發(fā)和生產(chǎn)水平已成為一個國家冶金工業(yè)水平和裝備制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志。 [0003]由于世界能源的需求不斷增加，人們正在偏遠(yuǎn)地區(qū)尋找和開發(fā)新的油田、氣田，與此相適應(yīng)的管道多在氣候惡劣、人煙稀少、地質(zhì)地貌條件極其復(fù)雜的地區(qū)建設(shè)。例如，美國橫穿阿拉斯加的管道，途經(jīng)冰凍地區(qū)，氣溫低達(dá)_70°C ;位于俄羅斯西西伯利亞的管道，沿線積雪70-90cm，氣溫低達(dá)_63°C。隨著服役溫度的降低，管線鋼管的斷裂機(jī)理由微孔積聚型變?yōu)榇┚Ы饫硇停瑪嗫谔卣饔衫w維狀變?yōu)榻Y(jié)晶狀，韌性明顯下降，材料由韌性狀態(tài)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)。為滿足在這種低溫條件下的安全服役，管線鋼必須有大的韌性儲備。
[0004]大壁厚X70/X80低溫管件主要應(yīng)用于低溫和特定地質(zhì)條件地區(qū)，不僅要求高強(qiáng)度、高韌性和良好的焊接性能，更要有較好的超低溫沖擊韌性。拉伸和沖擊實(shí)驗(yàn)均要求在鋼板心部取樣，鋼板越厚心部組織的細(xì)化越困難，控軋后如何快速冷卻至鋼板心部，防止晶粒長大，對水冷條件也是一個極大挑戰(zhàn)。鋼板制成管后，還需經(jīng)過多道成型工藝和熱處理，因而，使得管件具有較大的附加值和市場需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種連鑄坯生產(chǎn)高等級厚規(guī)格管件用熱軋平板及其制造方法，采用連鑄坯生產(chǎn)X70、X80高等級厚規(guī)格管件用熱軋平板。通過合理的成分設(shè)計(jì)及軋制工藝，使用300、400mm連鑄坯生產(chǎn)X70、X80高等級厚規(guī)格管件用熱軋平板，不僅產(chǎn)品綜合性能足要求，而且和傳統(tǒng)使用鑄錠生產(chǎn)厚壁管件用熱軋平板相比生產(chǎn)效率高，鋼板損耗小。所生產(chǎn)的鋼板完全可以達(dá)到X70、X80管線鋼的性能要求。
[0006]本發(fā)明的鋼板的成分(按重量百分比計(jì))為:
[0007]C:0.07-0.10%, Si:0.10-0.35%, Mn:1.20-1.60%, P ≤ 0.015%, S:≤0.003%, Nb:0.02 - 0.07%,V..( 0.06%,T1:0.010 — 0.020%,N1:0.15 — 0.40%,Cr:0.10 — 0.20%,Mo:
0.10 - 0.30%, Als:0.020 一 0.05%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0008]本發(fā)明的鋼板的生產(chǎn)包括:高爐鐵水一鐵水預(yù)脫硫一轉(zhuǎn)爐冶煉一LF+RH精煉一板還連鑄一板還加熱一4300軋機(jī)軋制一ACC快速冷卻一堆冷一取樣、檢驗(yàn)一入庫、發(fā)運(yùn)。
[0009]在板坯澆鑄+控制軋制控制冷卻工藝過程中控制參數(shù)為:[0010](I)將按鋼板的化學(xué)成分冶煉鋼水澆注成300、400mm厚連鑄坯；
[0011](2)通過步進(jìn)梁式加熱爐將鋼坯加熱至設(shè)定溫度1170~1220°C，加熱時間280-450min，保證鋼坯充分奧氏體化；
[0012](3)鋼坯出爐后進(jìn)入4300mm軋機(jī)軋制，軋制時采用兩階段軋制，控溫厚度為成品厚度的2-3倍，粗軋階段與精軋階段參數(shù)如下:
[0013]粗軋階段:開軋溫度:1000-1100°C，結(jié)束溫度:≥980°C，軋制速度:1.0-4.5m/s，軋制力矩:2000-3200kNm ；
[0014]精軋階段:開軋溫度:760-820°C，終軋溫度:750-800°C，軋制速度:2.0-5.0m/s。
[0015](4)軋后鋼板進(jìn)入ACC層流冷卻，開始冷卻溫度控制在740_790°C，終冷溫度控制在400-500°C，冷卻速率控制在7-20°C /s ；
[0016](5)鋼板冷卻后堆垛緩冷，堆冷時間> 24小時。
[0017]通過上述工序所生產(chǎn)的厚規(guī)格X70、X80管件用管線鋼，鋼板厚度規(guī)格覆蓋30mm~60mm ;鋼板力學(xué)性能指標(biāo)比較穩(wěn)定，鋼板強(qiáng)度指標(biāo)良好，且塑性、韌性匹配較好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為32mmX70熱軋鋼板厚度1/2處金相組織；
[0019]圖2為38mmX70熱軋鋼板厚度1/2處金相組織；
[0020]圖3為48mmX70熱軋鋼板厚度1/2處金相組織；
[0021 ]圖4為58mmX70熱軋鋼板厚度1/2處金相組織；
[0022]圖5為36mmX80熱軋鋼板厚度1/2處金相組織；
[0023]圖6為43mmX80熱軋鋼板厚度1/2處金相組織；
[0024]圖7為46mmX80熱軋鋼板厚度1/2處金相組織；
[0025]圖8為54mmX80熱軋鋼板厚度1/2處金相組織。
【具體實(shí)施方式】
[0026]根據(jù)本發(fā)明提供的成分設(shè)計(jì)及生產(chǎn)方法，在100噸轉(zhuǎn)爐上冶煉300、400mm連鑄坯，在4300mm寬厚板軋機(jī)上分別軋制30~60mm鋼板，其化學(xué)成分見表1，軋制工藝參數(shù)見表
2、表3和表4，熱軋鋼板性能情況見表5。
[0027]表1化學(xué)成分
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種連鑄坯生產(chǎn)高等級厚規(guī)格管件用熱軋平板，其特征在于，成分按重量百分比計(jì)為:C:0.07-0.10%, Si:0.10-0.35%, Mn:1.20-1.60%, P ( 0.015%, S S 0.003%, Nb:0.02 —0.07%, V 0.06%, Ti:0.010 — 0.020%, N1:0.15 — 0.40%, Cr:0.10 — 0.20%, Mo:0.10 —0.30%, Als:0.020 — 0.05%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
2.—種權(quán)利要求1所述管件用熱軋平板的生產(chǎn)方法，包括:高爐鐵水一鐵水預(yù)脫硫一轉(zhuǎn)爐冶煉一LF+RH精煉一板坯連鑄一板坯加熱一4300軋機(jī)軋制一ACC快速冷卻一堆冷一取樣、檢驗(yàn)一入庫、發(fā)運(yùn)；其特征在于，在板坯澆鑄+控制軋制控制冷卻工藝過程中控制的技術(shù)參數(shù)為: (1)將按鋼板的化學(xué)成分冶煉鋼水澆注成300、400mm厚連鑄坯； (2)通過步進(jìn)梁式加熱爐將鋼坯加熱至設(shè)定溫度1170~1220°C，加熱時間280-450min，使鋼坯奧氏體化； (3)鋼坯出爐后進(jìn)入4300mm軋機(jī)軋制，軋制時采用兩階段軋制，控溫厚度為成品厚度的2-3倍，粗軋階段與精軋階段參數(shù)如下:
粗軋階段:開軋溫度:1000-110(TC，結(jié)束溫度:> 980°C，軋制速度:1.0-4.5m/s，軋制力矩:2000-3200kNm ； 精軋階段:開軋溫度:760-820°C，終軋溫度:750-80(TC，軋制速度:2.0-5.0m/s ； (4)軋后鋼板進(jìn)入ACC層流冷卻，開始冷卻溫度控制在740-790°C，終冷溫度控制在400-500°C，冷卻速率控制在7-20°C /s ； (5)鋼板冷卻后堆垛緩冷，堆冷時間>24小時。
【文檔編號】C21D8/02GK103725988SQ201310731628
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】諶鐵強(qiáng), 查春和, 張國棟, 宋欣, 馮路路, 白學(xué)軍, 李濤, 周希楠, 白松蓮 申請人:秦皇島首秦金屬材料有限公司, 首鋼總公司