連鑄坯生產高等級厚規格管件用熱軋平板及其制造方法
【專利摘要】一種連鑄坯生產高等級厚規格管件用熱軋平板及其制造方法，屬于低碳微合金鋼【技術領域】。成分按重量百分比計為：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。生產包括：高爐鐵水→鐵水預脫硫→轉爐冶煉→LF+RH精煉→板坯連鑄→板坯加熱→4300軋機軋制→ACC快速冷卻→堆冷→取樣、檢驗→入庫、發運。優點在于，鋼板力學性能指標比較穩定，鋼板強度指標良好，且塑性、韌性匹配較好。
【專利說明】連鑄坯生產高等級厚規格管件用熱軋平板及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于低碳微合金鋼領域，特別是涉及一種連鑄坯生產高等級厚規格管件用熱軋平板及其制造方法，即使用連鑄坯生產X70、X80高等級厚規格管件用熱軋平板，生產的管線鋼厚度為30-60mm。
【背景技術】
[0002]隨著世界經濟的快速發展，全球能源、環境面臨越來越多的挑戰。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得到了極大的發展，促進了 X70和X80等高等級管線鋼研究、開發和應用，管線鋼和管線鋼管已成為低合金高強度鋼和微合金鋼領域最富活力、最具研究成果的一個重要分支，其研究、開發和生產水平已成為一個國家冶金工業水平和裝備制造工業水平的重要標志。 [0003]由于世界能源的需求不斷增加，人們正在偏遠地區尋找和開發新的油田、氣田，與此相適應的管道多在氣候惡劣、人煙稀少、地質地貌條件極其復雜的地區建設。例如，美國橫穿阿拉斯加的管道，途經冰凍地區，氣溫低達_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_63°C。隨著服役溫度的降低，管線鋼管的斷裂機理由微孔積聚型變為穿晶解理型，斷口特征由纖維狀變為結晶狀，韌性明顯下降，材料由韌性狀態變為脆性狀態。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低溫管件主要應用于低溫和特定地質條件地區，不僅要求高強度、高韌性和良好的焊接性能，更要有較好的超低溫沖擊韌性。拉伸和沖擊實驗均要求在鋼板心部取樣，鋼板越厚心部組織的細化越困難，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。鋼板制成管后，還需經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。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種連鑄坯生產高等級厚規格管件用熱軋平板及其制造方法，采用連鑄坯生產X70、X80高等級厚規格管件用熱軋平板。通過合理的成分設計及軋制工藝，使用300、400mm連鑄坯生產X70、X80高等級厚規格管件用熱軋平板，不僅產品綜合性能足要求，而且和傳統使用鑄錠生產厚壁管件用熱軋平板相比生產效率高，鋼板損耗小。所生產的鋼板完全可以達到X70、X80管線鋼的性能要求。
[0006]本發明的鋼板的成分(按重量百分比計)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。
[0008]本發明的鋼板的生產包括:高爐鐵水一鐵水預脫硫一轉爐冶煉一LF+RH精煉一板還連鑄一板還加熱一4300軋機軋制一ACC快速冷卻一堆冷一取樣、檢驗一入庫、發運。
[0009]在板坯澆鑄+控制軋制控制冷卻工藝過程中控制參數為:[0010](I)將按鋼板的化學成分冶煉鋼水澆注成300、400mm厚連鑄坯；
[0011](2)通過步進梁式加熱爐將鋼坯加熱至設定溫度1170~1220°C，加熱時間280-450min，保證鋼坯充分奧氏體化；
[0012](3)鋼坯出爐后進入4300mm軋機軋制，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如下:
[0013]粗軋階段:開軋溫度:1000-1100°C，結束溫度:≥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的厚規格X70、X80管件用管線鋼，鋼板厚度規格覆蓋30mm~60mm ;鋼板力學性能指標比較穩定，鋼板強度指標良好，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。
【具體實施方式】
[0026]根據本發明提供的成分設計及生產方法，在100噸轉爐上冶煉300、400mm連鑄坯，在4300mm寬厚板軋機上分別軋制30~60mm鋼板，其化學成分見表1，軋制工藝參數見表
2、表3和表4，熱軋鋼板性能情況見表5。
[0027]表1化學成分
[0028]
【權利要求】
1.一種連鑄坯生產高等級厚規格管件用熱軋平板，其特征在于，成分按重量百分比計為: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。
2.—種權利要求1所述管件用熱軋平板的生產方法，包括:高爐鐵水一鐵水預脫硫一轉爐冶煉一LF+RH精煉一板坯連鑄一板坯加熱一4300軋機軋制一ACC快速冷卻一堆冷一取樣、檢驗一入庫、發運；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參數為: (1)將按鋼板的化學成分冶煉鋼水澆注成300、400mm厚連鑄坯； (2)通過步進梁式加熱爐將鋼坯加熱至設定溫度1170~1220°C，加熱時間280-450min，使鋼坯奧氏體化； (3)鋼坯出爐后進入4300mm軋機軋制，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如下:
粗軋階段:開軋溫度:1000-110(TC，結束溫度:> 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 優先權日:2013年12月26日
【發明者】諶鐵強, 查春和, 張國棟, 宋欣, 馮路路, 白學軍, 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