專利名稱：經(jīng)濟型高韌性x70管線鋼熱軋板卷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X70管線鋼熱軋板卷及其制備方法。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外生產(chǎn)X70管線鋼普遍采用‘Nb + Mo’的成分設計，以獲得針狀鐵素體組織；一方面得到較高的低溫沖擊韌性，另一方面，減少包辛格效應，即，減少制管后材料屈服強度性能的下降。經(jīng)過大量研究發(fā)現(xiàn)，在X70管線鋼的工業(yè)生產(chǎn)中，即使采用鑰元素也不能完全能夠獲得均勻的針狀鐵素體組織，也不能夠完全避免包辛格效應的發(fā)生。嚴重時，X70管線鋼板卷的基體組織呈多邊形形態(tài)的鐵素體、粒狀貝氏體和少量針狀鐵素體的混合組織，而板卷制管前后屈服強度的下降值接近lOOMPa，使X70鋼管的屈服強度接近或低于下限值485MPa。另外，在X70板卷制造中采用鑰元素，雖然能夠抑制多邊形鐵素體形成，更便于獲得針狀鐵素體組織，使得制造工藝簡捷可行，但是，該辦法的缺點也很明顯，即，在鋼中每加入O. 10%的鑰，提高噸鋼生產(chǎn)成本220 250元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種經(jīng)濟型高韌性X70管線鋼熱軋板卷的制備方法，本發(fā)明制備的X70管線鋼熱軋板卷的組織是細小的針狀體素體為主的復相組織，使其具有高強度的同時還具有良好的低溫沖擊性能，本專利的實施，一方面可以有效地降低包辛格效應至30MPa以下，另一方面能夠避免生產(chǎn)成本過高。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種經(jīng)濟型高韌性X70管線鋼熱軋板卷的制備方法，所 述X70管線鋼熱軋板卷化學成分的重量百分比(％)為0.060%< C ^ O. 075 %,0. 15% ^ Si ^ O. 30 %,1. 20% ^ Mn ^1. 65 %,0. 070 < Nb 彡 O. 080 %，
O.010%彡Ti彡O. 020%, Cr ( O. 25%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)；所述X70管線鋼熱軋板卷的制備方法包括加熱、粗軋、精軋、冷卻、卷取工序，其特征在于，
(1)加熱工序加熱溫度1150 1210°C，均熱時間不少于120分鐘；
(2)粗軋工序使用8 10道次粗軋，每道次變形量要求在10 20%之間，粗軋的最后3道次的變形量18-20% ；
(3)精軋工序精軋第一道次軋制溫度不高于1050°C，精軋的最后一道次變形量小于8%，最后兩道次累積變形量小于16%，精軋終軋溫度770-850°C ；
(4)冷卻工序精軋后立即實施層流冷卻，冷卻速率大于15°C/s ；
(5)卷取工序經(jīng)過層流冷卻后，經(jīng)卷取機卷取成板卷，卷取溫度范圍300-400°C。本發(fā)明的技術(shù)方案有以下三個要點(1)采用低碳成分設計，進行鈮微合金化；
(2)目標在于獲得均勻細小的針狀鐵素體組織以提高強韌性；(3)通過超純凈冶煉最大限度降低S、P、N含量，減少硫化錳夾雜和磷的晶界偏聚以進一步提高低溫沖擊功。本發(fā)明X70管線鋼熱軋板卷采用‘控制軋制+加速冷卻’的方式生產(chǎn)，它通過高溫奧氏體區(qū)形變再結(jié)晶、低溫奧氏體未再結(jié)晶區(qū)的變形以及軋后的加速冷卻來獲得最佳晶粒細化效果。對顯微組織進行控制并細化晶粒，在奧氏體再結(jié)晶區(qū)和奧氏體未再結(jié)晶區(qū)的較低溫度區(qū)進行多道次軋制，在進行較高的冷卻速度O 15°C°C /S)下，使變形奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榧毿【鶆虻囊葬槧铊F素體為主體，并存在少量的粒狀貝氏體組成的復相組織。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下技術(shù)特點
(I)本發(fā)明的X70管線鋼具有更穩(wěn)定的強度和優(yōu)異的低溫沖擊韌性。(2)本發(fā)明的X70管線鋼的晶粒尺寸細小，晶粒度12 13級。(3)本發(fā)明的X70管線鋼的顯微組織為針狀鐵素體，存在極少量的準多邊形鐵素體和馬氏體/奧氏體。(4)本發(fā)明X70板卷的屈服強度典型值為540MPa，抗拉強度典型值660MPa，_20°C夏比V型沖擊功典型值為400J (10X10X55mm), _60°C夏比V型沖擊功典型值為350J(10 X 10 X 55mm)。制管后，X70管的屈服強度典型值為520MPa，抗拉強度典型值650MPa。板卷和鋼管的_20°C夏比沖擊剪切面積(SA%) 100%,-15°C DffTT為100%。(5)經(jīng)過批量生產(chǎn)實踐表明，本專利所設計的成分和工藝能夠有效地降低成本和穩(wěn)定生產(chǎn)X70管線鋼板卷，同時解決了包辛格效應明顯和合金設計成本較高的問題。


圖1 :9. 5mm厚板卷1/4厚度處顯微組織。圖2 :14. 6mm厚板卷1/4厚度處顯微組織。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明管線鋼的化學成分范圍，經(jīng)300噸轉(zhuǎn)爐冶煉，經(jīng)過鋼包吹氬、LF爐精煉、RH真空處理和連鑄，再加熱后，進入兩機架Rl和R2粗軋，再經(jīng)7機架2250連軋機組生產(chǎn)線進行熱機械控軋，軋后采用高強度冷卻工藝，熱軋厚度規(guī)格9. 5mm、14. 6mm。本發(fā)明X70管線鋼的化學成分見表I，TMCP熱機械控制軋制工藝制度見表2，性能見表3 表5。本發(fā)明X70管線鋼的夾雜、顯微組織和晶粒度見表6 表7。
表I本發(fā)明X70管線鋼的化學成分，wt%
權(quán)利要求
1.一種經(jīng)濟型高韌性X70管線鋼熱軋板卷的制備方法，所述X70管線鋼熱軋板卷化學成分的重量百分比(％)為0. 060% < C ^ 0. 075 %,0. 15% ^ Si ^ 0. 30 %,1.20% 彡 Mn 彡1. 65%,0. 070 < Nb 彡 0. 080%,0. 010% 彡 Ti 彡 0. 020%, Cr ( 0. 20%，其余為鐵和不可避免的雜質(zhì)；所述X70管線鋼熱軋板卷的制備方法包括加熱、粗軋、精軋、冷卻、卷取工序，其特征在于， (1)加熱工序加熱溫度1150 1210°C，均熱時間不少于120分鐘， (2)粗軋工序使用8 10道次粗軋，每道次變形量要求在10 20%之間，粗軋的最后3道次的變形量18-20%， (3)精軋工序精軋第一道次軋制溫度不高于1050°C，精軋的最后一道次變形量小于8%，最后兩道次累積變形量小于16%，精軋終軋溫度770-850°C， (4)冷卻工序精軋后立即實施層流冷卻，冷卻速率大于18-26°C/s， (5)卷取工序經(jīng)過層流冷卻后，經(jīng)卷取機卷取成板卷，卷取溫度300-400°C。
全文摘要
本發(fā)明提供一種經(jīng)濟型高韌性X70管線鋼熱軋板卷的制備方法，包括加熱、粗軋、精軋、冷卻、卷取工序，其特征在于,(1)加熱工序加熱溫度1150～1210℃，均熱時間不少于120分鐘；(2)粗軋工序使用8～10道次粗軋,每道次變形量要求在10～20%之間，粗軋的最后3道次的變形量18-20%；(3)精軋工序精軋第一道次軋制溫度不高于1050℃,精軋的最后一道次變形量小于8%，最后兩道次累積變形量小于16%，精軋終軋溫度770-850℃；(4)冷卻工序精軋后層流冷卻，冷卻速率18-26℃/s；(5)卷取工序經(jīng)過層流冷卻后卷取，卷取溫度范圍300-400℃。
文檔編號C22C38/28GK103045945SQ20131000180
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月5日
發(fā)明者李忠義, 胡學文, 王立濤, 趙勇, 聞成才 申請人:馬鋼(集團)控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司