CN101545079B - 韧性优良的高强度低屈强比x80热轧钢板及其生产方法 - Google Patents
韧性优良的高强度低屈强比x80热轧钢板及其生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101545079B CN101545079B CN2009100844324A CN200910084432A CN101545079B CN 101545079 B CN101545079 B CN 101545079B CN 2009100844324 A CN2009100844324 A CN 2009100844324A CN 200910084432 A CN200910084432 A CN 200910084432A CN 101545079 B CN101545079 B CN 101545079B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- percent
- rolled steel
- temperature
- high strength
- toughness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
一种韧性优良的高强度低屈强比X80热轧钢板及其生产方法，属于低碳结构钢生产技术领域。板坯成分为C：0.02～0.08％，Si：0.01～0.35％，Mn：1.40～1.85％，P：≤0.015％，S：≤0.004％，Alt：0.01～0.06％，N：≤0.008％，H：≤0.0002％，Ti：0.008～0.02％，Nb：0.03～0.11％，Mo：0.01～0.35％，Ni、Cr、Cu复合添加，且Ni+Cr+Cu≤0.90％，余量为Fe和不可避免杂质元素。板坯加热温度为1120～1220℃；在奥氏体再结晶区完成第一阶段控制轧制，单道次压下率在15～30％，其终止轧制温度为960-1080℃；在奥氏体未再结晶区完成第二阶段的控制轧制，其终止轧制温度为770～830℃范围；再以10～30℃/s的速度冷却至450～580℃。优点在于，该钢板强度高、韧性好、屈强比低。
Description
技术领域
本发明属于低碳结构钢生产技术领域，特别是涉及一种韧性优良的高强度低屈强比X80热轧钢板及其生产方法，适用于输送石油、天然气的直缝埋弧焊管的生产。
背景技术
伴随着国家重点工程“西气东输二线管道工程”的开工建设，国内各大钢厂纷纷开始了高等级管线钢X80的研制与开发。西气东输二线管道工程全长8641Km，管径Φ1219mm，输送压力12MPa，是目前国内最大管径、最大输送压力的管道工程。在这种大口径、高压输送条件下，管道很容易发生破裂，所以管道的使用安全性至关重要，这就对管道提出了高强度、高韧性、低屈强比的严格要求。但由于化学成分和控轧控冷工艺的交互性、复杂性，高等级管线钢的强韧性搭配一直是困扰各大钢厂的难题，强韧性指标合格率偏低，因此给生产厂家带来了较大的经济损失，同样给管道使用安全带来巨大隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种韧性优良的高强度低屈强比X80热轧钢板及其生产方法，有效地解决了高等级管线钢强韧性的控制问题，使得强度指标、韧性指标和屈强比指标同时满足标准要求，降低了生产厂家的经济损失，提高了管道的使用安全性，对我国的管道事业发展具有重大意义。
本发明的板坯化学成分为C：0.02～0.08％，Si：0.01～0.35％，Mn：1.40～1.85％，P：≤0.015％，S：≤0.004％，Alt：0.01～0.06％，N：≤0.008％，H：≤0.0002％，Ti：0.008～0.02％，Nb：0.03～0.11％，Mo：0.01～0.35％，Ni、Cr、Cu复合添加，且Ni+Cr+Cu≤0.90％，余量为Fe和不可避免杂质元素；均为重量百分数。
本发明生产中控轧控冷工艺为：板坯加热温度为1120～1220℃；在奥氏体再结晶区完成第一阶段控制轧制，单道次变形率在15～30％，其终止轧制温度为960～1080℃；在奥氏体未再结晶区完成第二阶段的控制轧制，其终止轧制温度控制在770～830℃范围；然后以10～30℃/s的速度冷却，冷却终止温度为450～580℃。金相组织为针状铁素体型组织形态。
本发明内容的构成要点立足于以下认识：Nb提高材料的再结晶温度，扩大未再结晶区，使铁素体晶粒细化，提高材料的强度和韧性。Mo影响CCT曲线，可以实现在较宽的冷速区间内形成针状铁素体型组织。采用Nb-Mo微合金化针状铁素体型管线钢不但强度高，而且低温冲击韧性良好，屈强比也显著下降。采用Ni-Cr-Cu复合添加，三种元素均能提高钢的可淬性和淬透性，通过固溶强化和晶粒细化提高强度，同时还可改善钢板的低温韧性和屈强比。
采用该控轧控冷工艺的依据是：通过控制板坯加热温度，有效抑制原始奥氏体晶粒长大，同时强化高温区的奥氏体变形，充分细化奥氏体晶粒，再通过在奥氏体未再结晶区的累积形变，增加相变的形核点，最终可细化相变组织，最后通过快速冷却及适度的终冷温度，得到细化的针状铁素体型组织。
本发明的优点在于，所述的X80热轧钢板强度高、韧性好、屈强比低，其屈服强度在555MPa以上，抗拉强度在650MPa以上，屈强比在0.90以下。-20℃的夏比冲击功在400J以上，夏比冲击剪切面积大于95％，夏比冲击韧脆转变温度在-60℃以下。-15℃的落锤冲击剪切面积大于90％，落锤冲击韧脆转变温度在-40℃以下。具有非常好的强韧性搭配，大幅度提高了管道的使用安全性。
具体实施方式
实施例1
根据本发明韧性优良的高强度低屈强比X80热轧钢板及其生产方法。在100吨转炉上冶炼，并连铸成250mm×1700mm×2850mm的连铸坯，在4300mm宽厚板生产线上进行轧制。化学成分如表1所示，TMCP工艺如表2所示，强度和屈强比性能如表3所示，韧性性能如表4所示，金相组织如图1所示。
表1 实施例1的化学成分(重量，％)
| C | Si | Mn | P | S | Alt | N | Nb+Mo | Ni+Cr+Cu |
| 0.043 | 0.20 | 1.72 | 0.009 | 0.002 | 0.040 | 0.004 | ≤0.30 | ≤0.90 |
表2 TMCP工艺制度
| 样号 | 试样厚度 | 加热温度，℃ | 粗轧终轧，℃ | 粗轧单道次变形率 | 终冷温度，℃ | 冷却速度，℃/s |
| 1 | 22 | ＜1200 | 1040 | ＞15％ | 450～550 | ＞15 |
| 2 | 22 | ＜1200 | 1020 | ＞15％ | 480～550 | ＞18 |
| 3 | 22 | ＜1200 | 1030 | ＞15％ | 460～550 | ＞15 |
表3 强度和屈强比性能
表4 系列温度下韧性性能
实施例2
根据本发明韧性优良的高强度低屈强比X80热轧钢板及其生产方法。在100吨转炉上冶炼，并连铸成250mm×1700mm×2850mm的连铸坯，在4300mm宽厚板生产线上进行轧制。化学成分如表1所示，TMCP工艺如表2所示，强度和屈强比性能如表3所示，韧性性能如表4所示，金相组织如图1所示。
表1 实施例2的化学成分(重量，％)
| C | Si | Mn | P | S | Alt | N | Nb+Mo | Ni+Cr+Cu |
| 0.048 | 0.18 | 1.75 | 0.009 | 0.002 | 0.036 | 0.0036 | ≤0.30 | ≤0.90 |
表2 TMCP工艺制度
| 样号 | 试样厚度 | 加热温度，℃ | 粗轧终轧，℃ | 粗轧单道次变形率 | 终冷温度，℃ | 冷却速度，℃/s |
| 1 | 22 | ＜1200 | 1040 | ＞15％ | 480～550 | ＞15 |
| 2 | 22 | ＜1200 | 1030 | ＞15％ | 500～580 | ＞18 |
| 3 | 22 | ＜1200 | 1010 | ＞15％ | 505～580 | ＞18 |
表3 强度和屈强比性能
表4 系列温度下韧性性能
实施例3
根据本发明韧性优良的高强度低屈强比X80热轧钢板及其生产方法。在100吨转炉上冶炼，并连铸成250mm×1700mm×2850mm的连铸坯，在4300mm宽厚板生产线上进行轧制。化学成分如表1所示，TMCP工艺如表2所示，强度和屈强比性能如表3所示，韧性性能如表4所示，金相组织如图1所示。
表1 实施例3的化学成分(重量，％)
| C | Si | Mn | P | S | Alt | N | Nb+Mo | Ni+Cr+Cu |
| 0.050 | 0.15 | 1.70 | 0.009 | 0.002 | 0.035 | 0.004 | ≤0.30 | ≤0.90 |
表2 TMCP工艺制度
| 样号 | 试样厚度 | 加热温度，℃ | 粗轧终轧，℃ | 粗轧单道次变形率 | 终冷温度，℃ | 冷却速度，℃/s |
| 1 | 22 | ＜1200 | 1030 | ＞15％ | 500～580 | ＞18 |
| 2 | 22 | ＜1200 | 1020 | ＞15％ | 505～580 | ＞20 |
| 3 | 22 | ＜1200 | 1020 | ＞15％ | 505～580 | ＞20 |
表3 强度和屈强比性能
表4 系列温度下韧性性能
Claims (2)
1.一种韧性优良的高强度低屈强比X80热轧钢板，其特征在于，板坯化学成分为：C：0.02～0.08％，Si：0.01～0.35％，Mn：1.40～1.85％，P：≤0.015％，S：≤0.004％，Alt：0.01～0.06％，N：≤0.008％，H：≤0.0002％，Ti：0.008～0.02％，Nb：0.03～0.11％，Mo：0.01～0.35％，Ni、Cr、Cu复合添加，且Ni+Cr+Cu≤0.90％，余量为Fe和不可避免杂质元素；均为重量百分数；
所述的X80热轧钢板强度高、韧性好、屈强比低，其屈服强度在555MPa以上，抗拉强度在650MPa以上，屈强比在0.90以下；-20℃的夏比冲击功在400J以上，夏比冲击剪切面积大于95％，夏比冲击韧脆转变温度在-60℃以下；-15℃的落锤冲击剪切面积大于90％，落锤冲击韧脆转变温度在-40℃以下。
2.一种生产权利要求1所述的韧性优良的高强度低屈强比X80热轧钢板的方法，其特征在于，控轧控冷工艺为：板坯加热温度为1120～1220℃；在奥氏体再结晶区完成第一阶段控制轧制，单道次压下率在15～30％，其终止轧制温度为960-1080℃；在奥氏体未再结晶区完成第二阶段的控制轧制，其终止轧制温度控制在770～830℃范围；然后以10～30℃/s的速度冷却，冷却终止温度为450～580℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100844324A CN101545079B (zh) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | 韧性优良的高强度低屈强比x80热轧钢板及其生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100844324A CN101545079B (zh) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | 韧性优良的高强度低屈强比x80热轧钢板及其生产方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101545079A CN101545079A (zh) | 2009-09-30 |
| CN101545079B true CN101545079B (zh) | 2011-09-21 |
Family
ID=41192449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009100844324A Active CN101545079B (zh) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | 韧性优良的高强度低屈强比x80热轧钢板及其生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101545079B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102400039A (zh) * | 2010-09-07 | 2012-04-04 | 鞍钢股份有限公司 | 具有良好低温韧性的浆体输送管线用钢及其制造方法 |
| CN102851614B (zh) * | 2011-06-28 | 2015-09-02 | 鞍钢股份有限公司 | 一种低屈强比x80管线钢热轧卷板及其制造方法 |
| CN103882335B (zh) * | 2012-12-21 | 2016-12-28 | 鞍钢股份有限公司 | 一种屈服强度800MPa级热轧高强度钢及其生产方法 |
| CN103343297B (zh) * | 2013-07-02 | 2015-03-25 | 首钢总公司 | 一种低成本x80管线钢宽厚板的生产方法 |
| CN103469098B (zh) * | 2013-09-06 | 2016-06-01 | 鞍钢股份有限公司 | 一种具有良好抗hic性能的x80管线钢及其生产方法 |
| CN104726665B (zh) * | 2015-04-03 | 2017-05-03 | 首钢总公司 | X80管线钢卷板的热轧工艺 |
| CN107604259A (zh) * | 2017-08-31 | 2018-01-19 | 包头钢铁（集团）有限责任公司 | 一种x70管线钢热轧板卷及其生产方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5755895A (en) * | 1995-02-03 | 1998-05-26 | Nippon Steel Corporation | High strength line pipe steel having low yield ratio and excellent in low temperature toughness |
| CN1715434A (zh) * | 2004-06-30 | 2006-01-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 高强度高韧性x80管线钢及其热轧板制造方法 |
-
2009
- 2009-05-15 CN CN2009100844324A patent/CN101545079B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5755895A (en) * | 1995-02-03 | 1998-05-26 | Nippon Steel Corporation | High strength line pipe steel having low yield ratio and excellent in low temperature toughness |
| CN1715434A (zh) * | 2004-06-30 | 2006-01-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 高强度高韧性x80管线钢及其热轧板制造方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 郝瑞辉，等.合金元素在管线钢中的作用与控制.《上海金属》.2006,第28卷(第1期),第61页. * |
| 黄开文.国外高钢级管线钢的研究与使用情况.《焊管》.2003,第26卷(第3期),第2页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101545079A (zh) | 2009-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101525722B (zh) | 韧性优良的x70热轧钢板及其生产方法 | |
| CN101613828B (zh) | 屈服强度460MPa级低屈强比建筑用特厚钢板及制造方法 | |
| CN101545079B (zh) | 韧性优良的高强度低屈强比x80热轧钢板及其生产方法 | |
| CN102560284B (zh) | 高强度高韧性x100管线钢热轧钢带及其制造方法 | |
| CN101921955B (zh) | 一种正火轧制生产韧性优良管线钢中厚板的方法 | |
| CN101624688A (zh) | 韧性优良的大壁厚x70站场用钢及其生产方法 | |
| CN104789863A (zh) | 具有良好抗应变时效性能的x80管线钢、管线管及其制造方法 | |
| CN103627980A (zh) | 低温大壁厚x80hd大变形管线钢及其生产方法 | |
| CN101161847A (zh) | 高韧性热煨弯管用钢及其热轧平板的生产方法 | |
| CN103981461A (zh) | 一种x90管线钢宽厚板及其生产方法 | |
| CN103572025A (zh) | 一种低成本x52管线钢的生产方法及管线钢 | |
| CN104947000A (zh) | 屈服强度700MPa级高强钢及TMCP制造方法 | |
| CN102392187A (zh) | 一种含Cr的管线钢X70热轧平板及生产方法 | |
| CN103981463A (zh) | 一种韧性优良的x70弯管用热轧平板及其生产方法 | |
| CN105112782A (zh) | 一种热轧态船用低温铁素体lt-fh40钢板及其生产方法 | |
| CN113549824A (zh) | 一种热连轧极限厚度规格高强管线钢板卷及其制造方法 | |
| CN105886912B (zh) | 一种低压缩比厚规格x70级输气管线钢及生产方法 | |
| CN104141099A (zh) | 一种超厚规格x70热轧板卷的制造方法 | |
| CN103602913B (zh) | 用于天然气管道的x80钢热轧板卷及其制备方法 | |
| CN109957709B (zh) | 一种含v大变形x70m管线钢板及其制造方法 | |
| CN109957710B (zh) | 一种含v大变形x80m管线钢板及其制造方法 | |
| CN102304668A (zh) | 一种高性能特厚钢板的制造方法 | |
| CN103725960A (zh) | 一种薄规格高强韧管线钢板及其生产方法 | |
| CN103045965A (zh) | 一种600MPa级水电压力钢管用钢板的生产工艺 | |
| CN104018063B (zh) | 低合金高强度q420c中厚钢板的生产方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 100041 Shijingshan Road, Shijingshan District, Shijingshan District, Beijing Patentee after: Shougang Group Co. Ltd. Address before: 100041 Shijingshan Road, Shijingshan District, Shijingshan District, Beijing Patentee before: Capital Iron & Steel General Company |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |