一種調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于管線鋼生產(chǎn)的技術領域，具體的涉及一種調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼及其制備方法。
【背景技術】
[0002]石油、天然氣輸送管線用鋼是集設備、工藝等綜合于一體的重要鋼種，是鋼鐵工業(yè)技術水平的標志，也是鋼鐵企業(yè)綜合實力的體現(xiàn)。由于管線鋼在高壓下運行于地理環(huán)境復雜、氣候條件低寒的地帶或海底，長距離運輸石油與天然氣，其運輸過程中的安全要求較高，而屈強比的大小代表材料從變形到斷裂的形變裕度，通常將它作為衡量管道安全的重要參數(shù)，故要求管線鋼具有高強度、低屈強比、高韌性等特點。因此，生產(chǎn)高韌性、低屈強比、高純凈、高強度、良好焊接性能的高級別管線鋼來滿足工程需要有著重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對管線鋼生產(chǎn)過程中低屈強比、落錘性能控制難度大的問題而提供一種調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼及其制備方法。
[0004]本發(fā)明的技術方案為:一種調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼，包括以下重量百分比的組分:C
0.04 ?0.12%，Si 0.10 ?0.35%，Mn 1.30 ?1.70%，P 彡 0.02%，S 彡 0.01%，Nb 0.020 ?0.060%，V 0.010 ?0.040%，Ti 0.040 ?0.080%，MoO ?0.30%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
所述調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼C:0.08%?0.12%，Mo:0%?0.30%。
[0005]所述調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼的制備方法，其中鋼板終軋溫度830?870°C，乳后水冷，終冷溫度500?580°C ;鋼板冷卻到室溫后，熱處理加熱溫度控制在兩相區(qū)820°C?880°C，以提高鋼板韌性，降低屈強比。加熱時間控制在板厚的1.5?3倍min/mm，經(jīng)淬火機冷卻至室溫，淬火時輥道速度15?40m/min，水溫22?28°C，水壓0.7?0.9MPa ;之后之后根據(jù)管線鋼級別，熱處理回火溫度選擇630°C?700°C進行回火熱處理，保加熱時間控制在板厚的1.5?3.5倍min/mm。最終制備出的鋼板金相組織以針狀鐵素體與塊狀鐵素體為主，保留部分未發(fā)生變化的鐵素體，以提高鋼板韌性，降低鋼板屈強比。
[0006]所述鋼板終軋溫度846?865 °C。
[0007]終冷溫度510?575 O。
[0008]所述熱處理加熱溫度控制在兩相區(qū)830°C?870°C，加熱時間控制在板厚的1.5?2倍min/mm，采取亞溫淬火。
[0009]所述鋼板淬火時輥道速度15?35m/min，水溫25?27°C，水壓0.8?0.9MPa。
[0010]所述熱處理回火溫度選擇650°C?690°C進行回火，保加熱時間控制在板厚的2?3 倍 mi n/mnin
[0011]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明采用的調(diào)質(zhì)工藝進行生產(chǎn)，熱處理加熱溫度控制在兩相區(qū)，生產(chǎn)工藝具有獨特性；其各項性能滿足管線鋼性能要求，且其屈強比小于0.85，-15°c低溫落錘撕裂剪切面積在85%以上。
[0012]其中C:0.08%?0.12%，較常規(guī)管線鋼適當提高C含量，起到降低屈強比，保證落錘性能的作用。Mo:0%-0.30%，對于20mm以上規(guī)格鋼板，增加Mo含量，提高鋼板淬透性。
[0013]終冷溫度500?580°C，細化熱軋態(tài)鋼板的原始晶粒。
[0014]采取亞溫淬火，可以細化晶粒，增多晶界，保留部分未發(fā)生變化的鐵素體，以提高鋼板韌性，降低鋼板屈強比。
[0015]最終制備出的鋼板金相組織以針狀鐵素體與塊狀鐵素體為主，保留部分未發(fā)生變化的鐵素體，以提高鋼板韌性，降低鋼板屈強比。
【具體實施方式】
[0016]下面通過實施例來進一步說明本發(fā)明。
[0017]實施例1
17.5mm規(guī)格管線鋼，鋼板終軋溫度840?860 °C，軋后快速水冷，終冷溫度520?560°C，細化熱軋態(tài)鋼板的原始晶粒。其中調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼，包括以下重量百分比的組分:C 0.08 ?0.12%，Si 0.15 ?0.35%，Mn 1.45 ?1.70%，P 彡 0.02%，S 彡 0.01%，Nb0.030 ?0.050%，V 0.015 ?0.035%，Ti 0.050 ?0.075%，Mo O ?0.30%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0018]使用熱輻射加熱輥底式無氧化加熱爐，加熱溫度控制在兩相區(qū)840°C?880°C，加熱時間控制在30?45min，采取亞溫淬火，可以細化晶粒，增多晶界，保留部分未發(fā)生變化的鐵素體，以提高鋼板韌性，降低鋼板屈強比；經(jīng)淬火機冷卻至室溫，淬火時輥道速度15?30m/min，水溫 22 ?28°C，水壓 0.7 ?0.9MPa。
[0019]鋼板淬火完畢后，選擇爐溫650°C?700°C進行回火，保溫時間35?50min。
[0020]制備出的管線鋼金相組織以針狀鐵素體與塊狀鐵素體為主，部分未發(fā)生再結晶而得以保留的鐵素體會增加材料的塑韌性，降低材料的強度，降低屈強比。
[0021]制備出的管線鋼屈服強度420MPa?480MPa，抗拉強度530MPa?600MPa，屈強比0.80?0.85，_15°C低溫落錘撕裂剪切面積在85%以上。
[0022]實施例2
22.2mm規(guī)格管線鋼，鋼板終軋溫度830?850°C，軋后快速水冷，終冷溫度520_560°C，細化熱軋態(tài)鋼板的原始晶粒。其中調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼，包括以下重量百分比的組分:C0.08 ?0.12%，Si 0.15 ?0.35%，Mn 1.45 ?1.70%，P 彡 0.02%，S 彡 0.01%，Nb 0.030 ?
0.050%，V 0.015 ?0.035%，Ti 0.050 ?0.075%，Mo 0.10 ?0.30%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0023]使用熱輻射加熱輥底式無氧化加熱爐，加熱溫度控制在兩相區(qū)840°C?880°C，加熱時間控制在40?60min，采取亞溫淬火，可以細化晶粒，增多晶界，保留部分未發(fā)生變化的鐵素體，以提高鋼板韌性，降低鋼板屈強比；化學成分中添加適量Mo，提高鋼板淬透性，經(jīng)淬火機冷卻至室溫，淬火時輥道速度20?35m/min，水溫22?28°C，水壓0.7?0.9MPa。
[0024]鋼板淬火完畢后，選擇爐溫650°C?700°C進行回火，保溫時間40min?60min。
[0025]制備出的管線鋼以金相組織以針狀鐵素體與塊狀鐵素體為主，部分未發(fā)生再結晶而得以保留的鐵素體會增加材料的塑韌性，降低材料的強度，降低屈強比。
[0026]制備出的管線鋼屈服強度430MPa?500MPa，抗拉強度540MPa?610MPa，屈強比
0.82?0.85，_15°C低溫落錘撕裂剪切面積在85%以上。
【主權項】
1.一種調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼，其特征在于，包括以下重量百分比的組分:c 0.04?0.12%，Si 0.10 ?0.35%，Mn 1.30 ?L 70%，P^0.02%，S^0.01%，Nb 0.020 ?0.060%，V 0.010?0.040%，Ti 0.040?0.080%，MoO?0.30%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權利要求1所述調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼，其特征在于，C:0.08%?0.12%，Mo:0% ?0.30%O
3.—種權利要求1所述調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼的制備方法，其特征在于，所述鋼板終軋溫度830?870°C，乳后水冷，終冷溫度500?580°C ;鋼板冷卻到室溫后，熱處理加熱溫度控制在兩相區(qū)820°C?880°C，加熱時間控制在板厚的1.5?3倍min/mm，經(jīng)淬火機冷卻至室溫，淬火時輥道速度15?40m/min，水溫22?28°C，水壓0.7?0.9MPa ;之后熱處理回火溫度選擇630°C?700°C進行回火熱處理，保加熱時間控制在板厚的1.5?3.5倍min/mm0
4.根據(jù)權利要求3所述調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼的制備方法，其特征在于，所述鋼板終軋溫度840?860 °C。
5.根據(jù)權利要求3所述調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼的制備方法，其特征在于，終冷溫度520 ?560。。。
6.根據(jù)權利要求3所述調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼的制備方法，其特征在于，所述熱處理加熱溫度控制在兩相區(qū)830°C?870°C，加熱時間控制在板厚的1.5?2倍min/mm，采取亞溫淬火。
7.根據(jù)權利要求3所述調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼的制備方法，其特征在于，所述鋼板淬火時輥道速度15?35m/min，水溫25?27°C，水壓0.8?0.9MPa。
8.根據(jù)權利要求3所述調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼的制備方法，其特征在于，所述熱處理回火溫度選擇650°C?690°C進行回火，保加熱時間控制在板厚的2?3倍min/mm。
【專利摘要】本發(fā)明屬于管線鋼生產(chǎn)的技術領域，具體的涉及一種調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼及其制備方法。該種調(diào)質(zhì)型低屈強比管線鋼，包括以下重量百分比的組分：C 0.04～0.12%，Si 0.10～0.35%，Mn 1.30～1.70%，P≤0.02%，S≤0.01%，Nb 0.020～0.060%，V 0.010～0.040%，Ti 0.040～0.080%，Mo0～0.30%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明采用的調(diào)質(zhì)工藝進行生產(chǎn)，熱處理加熱溫度控制在兩相區(qū)，生產(chǎn)工藝具有獨特性；其各項性能滿足管線鋼性能要求，且其屈強比小于0.85，-15℃低溫落錘撕裂剪切面積在85%以上。
【IPC分類】C21D8-02, C22C38-14
【公開號】CN104674114
【申請?zhí)枴緾N201510132465
【發(fā)明人】何緒友, 姜偉, 李延芝, 畢于順, 宋雷明, 孫嶺, 隗勇, 時義祥, 王杰, 曹運濤, 郭玉香, 張爾康
【申請人】山東鋼鐵股份有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月25日