專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種爐卷軋機(jī)生產(chǎn)的高強(qiáng)度x100管線鋼及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度鋼及其生產(chǎn)工藝，具體的說(shuō)是一種爐巻軋機(jī)生產(chǎn)的高強(qiáng)度X100管線鋼及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，隨著對(duì)能源的需求日益增加，長(zhǎng)距離輸送天然氣行業(yè)也在進(jìn)行飛快的發(fā)展，高級(jí)別管線鋼因其顯著的成本優(yōu)勢(shì)也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。目前在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中曾長(zhǎng)期處于最高鋼級(jí)的X70已被X80取代，X100及更高級(jí)別目前雖處于前期開(kāi)發(fā)階段，但由于在材料節(jié)約、提高輸送壓力、減小施工量、降低維護(hù)費(fèi)用、優(yōu)化整體方案等方面的優(yōu)勢(shì)，可使長(zhǎng)距離油氣管線成本節(jié)約5%12%，巨大的經(jīng)濟(jì)效益使得X100及更高級(jí)別的管線鋼開(kāi)發(fā)工作迫在眉睫。隨著設(shè)備的不斷改進(jìn)，新一代爐巻軋機(jī)在管線鋼的生產(chǎn)領(lǐng)域中逐漸占據(jù)了不可忽視的地位。從北美的IPSCO公司和美國(guó)的Oregon公司，到中國(guó)的南鋼、安鋼、酒鋼等各大鋼鐵公司爐巻生產(chǎn)線的相繼投產(chǎn)，爐巻軋機(jī)生產(chǎn)管線鋼的技術(shù)也變得越來(lái)越純熟。與傳統(tǒng)中厚板軋機(jī)或熱連軋生產(chǎn)線相比，爐巻軋機(jī)生產(chǎn)線具有投資小，收益快等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于爐巻軋機(jī)巻取爐的應(yīng)用可以在巻軋的過(guò)程中對(duì)軋件進(jìn)行保溫，可以降低鋼巻的頭尾溫差，從而提高了通巻性能的均勻性。但是由于X100及以上級(jí)別的高等級(jí)管線鋼生產(chǎn)難度較高，在國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn)中，尚未見(jiàn)到爐巻軋機(jī)生產(chǎn)線上生產(chǎn)X100或更高級(jí)別的管線鋼的相關(guān)報(bào)道。在美國(guó)、日本以及歐洲的相關(guān)專(zhuān)利中(美國(guó)專(zhuān)利US20030217795、日本專(zhuān)利JP2001113374A、歐洲專(zhuān)利EP1020539、歐洲專(zhuān)利EP1354973)，都提到了X100管線鋼的主要成分及生產(chǎn)工藝，但普遍采用了Mg、Al氧化物或氮化物冶金等難度較大的復(fù)雜技術(shù)，增大了制造的難度。在2008年7月我國(guó)寶鋼所授權(quán)公開(kāi)的專(zhuān)利CN100398684C中，雖然成分設(shè)計(jì)上摒棄了氧化物冶金的復(fù)雜技術(shù)，但在軋制技術(shù)方面，較低的非再結(jié)晶區(qū)開(kāi)始軋制溫度(80090CTC)使得第二階段的軋制溫度較低，再加上XIOO管線鋼本身強(qiáng)度很高，這種生產(chǎn)工藝對(duì)軋制力較弱的生產(chǎn)線帶來(lái)了很大難題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種具有優(yōu)異性能，高強(qiáng)度，高韌性的X100管線鋼及其生產(chǎn)工藝。本發(fā)明解決以上技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是一種爐巻軋機(jī)生產(chǎn)的高強(qiáng)度X100管線鋼，按重量百分比包括以下組成成分C:0.0150.080%，Mn:1.802.50%,Si:《0.6%，S:《0.0030%，P:《0.015%,Nb:0.040.15%，Ti:0.0050.030%,V:《0.120%，Alt:《0.060%，N:《0.010%,0:《0.006%，Mo:0.100.60%,Cu:《0.50%，Ni:《1.50%，Cr:《1.0%，Ca:《0.01%,其余為鐵和不可避免雜質(zhì)。一種爐巻軋機(jī)生產(chǎn)的高強(qiáng)度X100管線鋼的生產(chǎn)工藝，包括轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉工序、爐外精煉工序、真空處理工序、連鑄工序、板坯再加熱工序、控制軋制工序和控制冷卻工序，板坯再加熱工序中，板坯加熱溫度11001250°C;控制軋制工序中，再結(jié)晶區(qū)控軋軋制的終止溫度10001080°C，非再結(jié)晶區(qū)控軋軋制的開(kāi)始溫度900980°C，終止軋制溫度760880°C;控制冷卻工序中，終止冷卻溫度200500°C，冷卻速度340°C/s。本發(fā)明的X100管線鋼的生產(chǎn)工藝適用于爐巻軋機(jī)生產(chǎn)線，同樣還適用于軋制能力相對(duì)較弱的中厚板生產(chǎn)線。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用本發(fā)明的成分與生產(chǎn)工藝，通過(guò)實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中各環(huán)節(jié)的嚴(yán)格控制，生產(chǎn)的X100管線鋼的顯微組織為貝氏體+針狀鐵素體+第二相的混合組織，各相的比例匹配良好，產(chǎn)品各項(xiàng)綜合性能良好，特別在低溫沖擊韌性方面性能優(yōu)異，在-4(TC左右仍能保持300J左右的夏比沖擊功。本發(fā)明與專(zhuān)利CN100398684C中的熱軋工藝相比，本發(fā)明所采用的第一階段終軋溫度和第二階段開(kāi)軋溫度都高出很多，這樣做一方面可以顯著縮短中間待溫坯的待溫時(shí)間，提高生產(chǎn)效率；另一方面，軋制溫度的提高可以顯著降低軋制力，提高了軋制安全性，為軋制能力較弱的中厚板軋機(jī)生產(chǎn)線提供了生產(chǎn)高級(jí)別管線鋼的契機(jī)。而軋制溫度的上升對(duì)組織性能的影響則通過(guò)提高鑄坯純凈度、提高待溫坯厚度和軋后加速冷卻等手段進(jìn)行控制。圖1是本發(fā)明的xioo管線鋼的金相組織圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施例本發(fā)明實(shí)施例一和實(shí)施例二的X100管線鋼的部分化學(xué)成分wt%如下表，其余為鐵和不可避免雜質(zhì)表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本實(shí)施例的xioo管線鋼的生產(chǎn)工藝，利用爐巻軋機(jī)生產(chǎn)線或軋制能力相對(duì)較弱的中厚板生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)，包括轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉工序、爐外精煉工序、真空處理工序、連鑄工序、板坯再加熱工序、控制軋制工序和控制冷卻工序，板坯再加熱工序中，板坯加熱溫度1100125CTC;控制軋制工序中，再結(jié)晶區(qū)控軋軋制的終止溫度-1000108(TC，非再結(jié)晶區(qū)控軋軋制的開(kāi)始溫度90098(TC，終止軋制溫度760880°C;控制冷卻工序中，終止冷卻溫度200500。C，冷卻速度34(TC/s。本發(fā)明的X100管線鋼的金相組織為貝氏體+針狀鐵素體+第二相組織，如圖1所示。實(shí)施例l、2的力學(xué)拉伸、沖擊、落錘等性能檢測(cè)結(jié)果如下表表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2中，拉伸試樣采用4)8.9mm，標(biāo)距為45mm的棒狀試樣；夏比沖擊試樣尺寸為10X10X55ram，試驗(yàn)溫度為-40。C;橫向冷彎d=2a。本發(fā)明還可以有其它實(shí)施方式，凡采用同等替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種爐卷軋機(jī)生產(chǎn)的高強(qiáng)度X100管線鋼，其特征在于按重量百分比包括以下組成成分C0.015～0.080％，Mn1.80～2.50％，Si≤0.6％，S≤0.0030％，P≤0.015％，Nb0.04～0.15％，Ti0.005～0.030％，V≤0.120％，Alt≤0.060％，N≤0.010％，0≤0.006％，Mo0.10～0.60％，Cu≤0.50％，Ni≤1.50％，Cr≤1.0％，Ca≤0.01％，其余為鐵和不可避免雜質(zhì)。2.如權(quán)利要求1所述的一種爐巻軋機(jī)生產(chǎn)的高強(qiáng)度X100管線鋼的生產(chǎn)工藝，包括轉(zhuǎn)爐或電爐冶煉工序、爐外精煉工序、真空處理工序、連鑄工序、板坯再加熱工序、控制軋制工序和控制冷卻工序，其特征在于所述板坯再加熱工序中，板坯加熱溫度11001250°C;所述控制軋制工序中，再結(jié)晶區(qū)控軋軋制的終止溫度10001080°C，非再結(jié)晶區(qū)控軋軋制的開(kāi)始溫度900980°C，終止軋制溫度760880°C;所述控制冷卻工序中，終止冷卻溫度200500°C，冷卻速度340°C/s。3.如權(quán)利要求2所述的一種爐巻軋機(jī)生產(chǎn)的高強(qiáng)度X100管線鋼的生產(chǎn)工藝，其特征在于利用爐巻軋機(jī)生產(chǎn)線或中厚板生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)。全文摘要本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度鋼及其生產(chǎn)工藝，是一種爐卷軋機(jī)生產(chǎn)的高強(qiáng)度X100管線鋼及其生產(chǎn)工藝，熱軋制工藝參數(shù)的主要控制范圍為板坯加熱溫度1100～1250℃；再結(jié)晶區(qū)控軋軋制的終止溫度1000～1080℃；非再結(jié)晶區(qū)控軋軋制的開(kāi)始溫度900～980℃；終止軋制溫度720～880℃；終止冷卻溫度200～500℃；冷卻速度3～40℃/s。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝適用于爐卷軋機(jī)生產(chǎn)線，同樣還適用于軋制能力相對(duì)較弱的中厚板生產(chǎn)線，解決現(xiàn)有的爐卷軋機(jī)生產(chǎn)線或生產(chǎn)能力不足中的厚板生產(chǎn)線無(wú)法順利進(jìn)行超高強(qiáng)度管線鋼的技術(shù)問(wèn)題。文檔編號(hào)C22C38/58GK101407894SQ20081023450公開(kāi)日2009年4月15日申請(qǐng)日期2008年11月20日優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日發(fā)明者姜金星,尹雨群,康永林,翔李,濤牛,牛勝喜,王道遠(yuǎn),譙明亮申請(qǐng)人:南京鋼鐵股份有限公司;北京科技大學(xué)