本發(fā)明涉及一種厚規(guī)格X65管線鋼及其生產(chǎn)方法，尤其是一種應用于熱連軋鋼帶生產(chǎn)領域的厚規(guī)格X65管線鋼及其生產(chǎn)方法。
背景技術：
：管道運輸是長距離輸送石油和天然氣最經(jīng)濟的輸送方式，有高效、經(jīng)濟、安全、無污染的特點。為了確保管道輸送的穩(wěn)定性和安全性，長距離、高壓輸送管線通常采用厚壁管。油氣輸送用管經(jīng)常經(jīng)過人口密集的地區(qū)，其安全性尤為重要，因此油氣輸送管用管線鋼綜合性能要求高，要求具有韌性高，韌脆轉變溫度低、焊接性能好等，特別是表示止裂性能的DWTT(落錘撕裂試驗)性能要求嚴格。DWTT(落錘撕裂試驗)性能是輸氣輸送管線鋼質量要求的一個重要的必備的指標，DWTT采用全厚度試樣，較常規(guī)沖擊試驗更能真實、準確反應材料的斷裂韌性。為了提高管線的輸送壓力，從而提高管線單位時間的輸送量，一般有兩種方法，一種是提高管線鋼的強度級別，一種是提高管線鋼的厚度。DWTT對鋼材的厚度極其敏感，隨鋼材厚度增加，其組織均勻性降低，DWTT性能惡化，特別是強度級別較低的管線鋼，其合金元素含量少，隨厚度增加，其組織均勻性惡化更加嚴重，因此，提高X65厚規(guī)格管線鋼落錘性能是X65厚規(guī)格管線鋼批量生產(chǎn)過程中亟待解決的關鍵問題。專利CN101928883A公開的一種X65管線鋼及其生產(chǎn)方法中，其化學成分：C：0.055-0.09％，Si：0.15-0.35％，Mn：1.50-1.65％，P：≤0.020％，S：≤0.005％，Nb：0.040-0.055％，V：0.040-0.070％，Ti：0.010-0.025％，Als：0.005-0.060％。其化學成分中Nb含量高，其合金成分較高。該專利是在雙機架緊湊是爐卷軋制上生產(chǎn)，其經(jīng)過粗軋后的鋼坯延時40-60秒，使粗軋鋼坯溫度低于900℃在進行3道次連續(xù)精軋，終軋溫度790-830℃，該發(fā)明粗軋后需要待溫，通過大幅度降低精軋入口溫度保證其落錘性能，該發(fā)明不適合熱連軋生產(chǎn)。申請?zhí)?00710028175.3公開的一種低成本生產(chǎn)X65管線鋼的方法中，其化學成分：C：0.046-0.60％，Si：0.15-0.30％，Mn：1.40-1.60％，P：0.006-0.015％，S：0.001-0.008％，Nb：0.045-0.050％，Ti：0.015-0.025％，該發(fā)明Nb含量較高，合金化成本較高。加入一定量的Ti，采用Ti的析出強化保證其強度，但鈦微合金鋼對煉鋼工藝要求高，氮含量和氧含量的波動將造成成品性能的波動。另外，該發(fā)明在是在針對薄板坯連鑄連軋的生產(chǎn)裝備，只能生產(chǎn)厚度10.0mm以下的X65管線鋼，不適合在熱連軋機組上生產(chǎn)厚規(guī)格X65管線鋼。專利CN1811002A公開的酸性環(huán)境用X65管線鋼及其制造方法中，其化學成分：C：0.02-0.05％，Si：0.10-0.50％，Mn：1.20-1.50％，P：0.004-0.012％，S：≤0.002％，Nb：0.05-0.07％，Ti：0.005-0.025％，Mo：0.050-0.195％，加入一定量的Cu和Ni。通過大幅度降低其P、S含量，同時其Nb含量較高，又添加昂貴的Mo、Cu、Ni等元素保證其落錘性能，其生產(chǎn)成本高。專利CN101992213A公開的一種表層細晶粒厚規(guī)格管線鋼卷板的生產(chǎn)方法中，其化學成分：C：0.04-0.07％，Si：0.10-0.20％，Mn：1.50-1.68％，P≤0.015％，S≤0.003％，Nb：0.04-0.08％，Ti：0.006-0.018％，Mo：0.05-0.30％，該發(fā)明的Nb含量高，且加入了一定量的Mo，其合金成本高。專利CN201510534708.X公開的一種厚規(guī)格X65管線鋼及其生產(chǎn)方法中，化學成分按重量百分比組成為：C：0.07-0.10％，Si：0.10-0.30％，Mn：1.40-1.60％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Nb：0.030-0.039％，V：0.06-0.08％，Ti：0.008-0.019％，Cr：0.15-0.30％。該發(fā)明C含量較高，如果卷取溫度低于560℃，將出現(xiàn)貝氏體組織，卷取溫度高于630℃，其心部組織粗大，均會影響其落錘性能，采用此發(fā)明，在熱連軋大生產(chǎn)中，由于厚規(guī)格產(chǎn)品的卷取溫度波動大，其性能合格率不高。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、工藝控制簡單，操作性強，性能合格率高，高韌性、具有良好的落錘撕裂性能的厚規(guī)格X65管線鋼。本發(fā)明解決上述技術問題所采用的厚規(guī)格X65管線鋼，C：0.03-0.06％，Si：0.10-0.30％，Mn：1.40-1.60％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Nb：0.030-0.039％，V：0.06-0.08％，Ti：0.008-0.019％，Cr：0.15-0.30％。進一步的是，其化學成分按重量百分比組成為：C：0.04％-0.05％，Si：0.15％-0.25％，Mn：1.30％-1.45％，P：≤0.018％，S：≤0.005％，Nb：0.025％-0.034％，V：0.05％-0.08％，Ti：0.010％-0.017％，Cr：0.20％-0.30％，其余為Fe和不可避免的雜質。本發(fā)明所要解決的另一個技術問題是提供一種生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、工藝控制簡單，操作性強，性能合格率高，高韌性、具有良好的落錘撕裂性能的厚規(guī)格X65管線鋼的生產(chǎn)方法。本發(fā)明解決上述技術問題所采用的厚規(guī)格X65管線鋼的生產(chǎn)方法的方法，包括以下幾個步驟：A、按照權利要求1或2所述的厚規(guī)格X65管線鋼的化學成分及其重量百分比經(jīng)冶煉、連鑄得到板坯；B、將前一步驟得到的板坯加熱到1185℃～1220℃后經(jīng)粗軋得到中間坯；C、對前一步驟所得中間坯進行精軋，精軋入口溫度控制在960℃～1000℃，終軋溫度范圍為830℃～870℃；D、精軋后以15℃/s～40℃/s的冷卻速度冷卻到高于卷取溫度10℃/s～30℃/s的中間溫度，空冷4秒～6秒后，以5℃/s～15℃/s冷卻速度冷卻到350℃～530℃卷取。進一步的是，在D步驟中精軋后以20℃/秒～30℃/秒的冷卻速度冷卻到比卷取溫度高10℃～30℃的中間溫度，然后空冷4秒～6秒后，最后以8℃/秒～12℃/秒的冷卻速度冷卻到卷取溫度450℃～530℃進行卷取。進一步的是，在B步驟中板坯粗軋采用5道次或7道次軋制，每道次變形量必須≥20％。進一步的是，在C步驟中精軋入口溫度控制960～985℃，終軋溫度范圍為830～865℃，精軋倒數(shù)第三道次的變形量20％以上，倒數(shù)第二道次的變形量在17％以上，最后一道次的變形量在10％以上。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明不需要加入昂貴的Mo、Ni等元素，生產(chǎn)成本相對較低；不需要大幅度降低其精軋入口溫度，生產(chǎn)效率高，本發(fā)明卷取溫度范圍寬，生產(chǎn)控制難度小，大生產(chǎn)中性能合格率高。本發(fā)明12mm-20mm的厚規(guī)格X65管線鋼的屈服強度480～518MPa，抗拉強度560～660MPa，-20℃的沖擊功≥140J，-20℃落錘剪切面積94％以上。。本發(fā)明具有生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、工藝控制簡單，操作性強，性能合格率高的特點。具體實施方式本發(fā)明的厚規(guī)格X65管線鋼，其化學成分按重量百分比組成為：C：0.03-0.06％，Si：0.10-0.30％，Mn：1.40-1.60％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Nb：0.030-0.039％，V：0.06-0.08％，Ti：0.008-0.019％，Cr：0.15-0.30％，其余為Fe和不可避免的雜質。、本發(fā)明采用超低碳Nb+V復合微合金化，加入一定量的Cr，不需要加入昂貴的Mo、Ni等元素，具有生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、工藝控制簡單，操作性強，性能合格率高的特點。為了進一步提高厚規(guī)格X65管線鋼的力學性能，尤其是落錘性能，對其化學成分做了進一步優(yōu)化，其化學成分按重量百分比組成為：C：0.04％-0.05％，Si：0.15％-0.25％，Mn：1.30％-1.45％，P：≤0.018％，S：≤0.005％，Nb：0.025％-0.034％，V：0.05％-0.08％，Ti：0.010％-0.017％，Cr：0.20％-0.30％，其余為Fe和不可避免的雜質。本發(fā)明所采用的厚規(guī)格X65管線鋼的生產(chǎn)方法的方法，包括以下幾個步驟：A、按照權利要求1或2所述的厚規(guī)格X65管線鋼的化學成分及其重量百分比經(jīng)冶煉、連鑄得到板坯B、將前一步驟得到的板坯加熱到1185～1220℃后經(jīng)粗軋得到中間坯；采用前述方法既保證Nb的充分固溶，又防止奧氏體晶粒的異常長大。C、所得中間坯經(jīng)熱卷箱卷取之后即進行移位開卷，進入精軋機組精軋，精軋入口溫度控制在960～1000℃，終軋溫度范圍為830～870℃，保證未再結晶區(qū)變形量，增加變形帶，增加相變形核核心，細化鐵素體晶粒。所述熱卷箱可以為無芯移送熱卷箱。在所述熱卷箱中實現(xiàn)中間坯頭尾互換，以保證鋼坯通長的溫度均勻；同時去除二次氧化鐵皮以保證鋼坯板面光潔。。D、精軋后以15℃/s～40℃/s的冷卻速度冷卻到高于卷取溫度10℃/s～30℃/s的中間溫度，空冷4秒～6秒后，以5℃/s～15℃/s冷卻速度冷卻到350℃～530℃卷取。采用不同冷卻速度強制冷卻和普通冷卻相結合的方式可以使最終得到的厚規(guī)格X65管線鋼的屈服強度，抗拉強度，延伸率，-20℃的沖擊功，-20℃落錘剪切面積等力學性能得到顯著提高具體的生產(chǎn)工藝過程為：鐵水脫硫→轉爐冶煉復合吹煉→脫氧、合金化及高堿度精練渣脫硫→爐后小平臺補喂Al線、Ti微合金化→喂鈣線→連鑄→板坯加熱→高壓水除鱗→粗軋→精軋→層流冷卻→卷取→包裝入庫。本發(fā)明采用超低碳Nb+V復合微合金化，加入一定量的Cr，連鑄坯經(jīng)粗軋-精軋-快速冷卻-卷取生產(chǎn)出表面組織為針狀鐵素體，心部組織為細的為鐵素體+珠光體的熱軋鋼板。其屈服強度480～600MPa，抗拉強度535～760MPa，延伸率A≥24％，-20℃的沖擊功≥140J，-20℃落錘剪切面積94％以上。本發(fā)明具有生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、工藝控制簡單，操作性強，性能合格率高，在普通熱連軋生產(chǎn)線上生產(chǎn)的特點。為提高雙段冷卻的效果以達到進一步提高產(chǎn)品力學性能的目的。在D步驟中精軋后以20℃/秒～30℃/秒的冷卻速度冷卻到比卷取溫度高10℃～30℃的中間溫度，然后空冷4秒～6秒后，最后以8℃/秒～12℃/秒的冷卻速度冷卻到卷取溫度450℃～530℃進行卷取。在B步驟中板坯粗軋采用5道次或7道次軋制，每道次變形量必須≥20％。采用前述軋制方法，可以同時保證產(chǎn)品的形狀和力學性能滿足要求，同時提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。為進一步提高產(chǎn)品性能采用分部控制變形量的精軋方法，保證未再結晶區(qū)變形量，增加相變形核核心，細化鐵素體晶粒。在C步驟中精軋入口溫度控制960～985℃，終軋溫度范圍為830～865℃，精軋倒數(shù)第三道次的變形量20％以上，倒數(shù)第二道次的變形量在17％以上，最后一道次的變形量在10％以上。下面是本發(fā)明的10個實施例，表1是本發(fā)明的10個實施例的化學成分，表2是熱軋工藝控制值，表3是鋼卷的力學性能。表1實施例的化學成分實施例CSiMnPSNbVTiCr10.0520.211.530.0160.0030.0360.080.0120.2620.0500.241.480.0150.0040.0350.070.0140.2430.0480.221.540.0130.0030.0380.080.0150.2740.0500.201.490.0170.0030.0350.080.0120.2550.0510.251.520.0160.0040.0370.060.0160.2360.0510.221.490.0120.0030.0360.070.0140.2670.0430.241.540.0130.0040.0390.080.0160.2580.0520.221.510.0150.0030.0360.070.0140.2490.0500.211.510.0130.0040.0380.070.0100.22100.0520.241.530.0160.0060.0350.080.0150.24表2實施例的熱軋工藝控制值表3實施例的鋼卷的力學性能當前第1頁1 2 3