CN103725989A - 一种调质态x70厚规格热轧平板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种调质态X70厚规格热轧平板及其制造方法，属于低碳微合金钢领域。管线钢热轧平板的成分按重量百分比计为：C：0.06-0.10%，Si：0.20-0.50%，Mn：1.50-1.80%，P≤0.010%，S：≤0.003%，Nb：0.04－0.06%，V：0.04－0.06%，Ti：0.010－0.020%，Ni：0.15－0.30%，Cr：0.15－0.30%，Mo：0.10－0.30%，Als：0.020－0.05%，余量为Fe及不可避免的杂质。工艺包括：高炉铁水→铁水预脱硫→转炉冶炼→LF+RH精炼→板坯连铸→板坯加热→4300轧机轧制→ACC快速冷却→堆冷→淬火→回火→取样、检验→入库、发运。优点在于，钢板强度指标良好，且塑性、韧性匹配较好。

Description

一种调质态X70厚规格热轧平板及其制造方法

技术领域

本发明属于低碳微合金钢领域，特别涉及一种调质态X70厚规格热轧平板及其生产制造方法，用连铸坯、淬火+回火调质工艺生产厚度为30-60mm规格X70管线钢。

背景技术

随着经济的快速发展、能源需求和结构优化的调整，对高强度、大壁厚管线钢的需求不断提高。壁厚不断增加，对强度与韧性匹配、焊接性等性能要求也进一步提高。轧制后，通过合理的热处理工艺，可有效提高管线钢的强韧性。

调质即淬火和高温回火的综合热处理工艺，由于调质后钢板具有优良的高强度和高韧性匹配，在大型结构件、承受复杂应力的工程件中，钢板基本都需经过调质处理。目前，厚规格调质管线钢主要应用于一些大型管件、加压站等石油工程中，多为低级别管线钢，且以卷板和无缝管线钢居多，中厚板生产不多。

据报道，2013年5月河北钢铁舞钢公司进行了200多吨高韧性调质型管线钢板X70Q生产，但其生产厚度未进行公布；与调质管线钢相比，热煨弯管的热处理工艺相当于调质处理，但其是对管体进行整体或局部调质，即钢板制成钢管后通过中频感应加热工艺进行高温煨制弯曲成型和回火热处理，

本发明通过合理的成分设计及调质工艺，得到一套合理的热处理方法来提高厚规格X70管线钢的综合力学性能，对生产高性能、大壁厚调质钢板奠定了良好基础。

发明内容

本发明的目的是提供一种调质态X70厚规格热轧平板及其生产制造方法。通过采取合理的成分设计、轧制工艺及调质工艺，所生产的钢板完全可以达到X70管线钢的性能要求。

本发明的热轧平板的成分（按重量百分比计）为：

C：0.06-0.10%，Si：0.20-0.50%，Mn：1.50-1.80%，P≤0.010%，S：≤0.003%，Nb：0.04－0.06%，V：0.04－0.06%，Ti：0.010－0.020%，Ni：0.15－0.30%，Cr：0.15－0.30%，Mo：0.10－0.30%，Als：0.020－0.05%，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明的钢板的生产包括：高炉铁水→铁水预脱硫→转炉冶炼→LF+RH精炼→板坯连铸→板坯加热→4300轧机轧制→ACC快速冷却→堆冷→淬火→回火→取样、检验→入库、发运。在板坯浇铸+控制轧制控制冷却+淬火+回火工艺过程中控制的技术参数为：

（1）将按钢板的化学成分冶炼钢水浇注成300、400mm厚连铸坯；

（2）通过步进梁式加热炉将钢坯加热至设定温度1160～1220℃，加热时间260－380min，保证钢坯充分奥氏体化；

（3）钢坯出炉后进入4300mm轧机轧制，轧制时采用两阶段轧制，控温厚度为成品厚度的2－2.5倍，粗轧阶段与精轧阶段参数如下：

粗轧阶段：开轧温度：1000－1100℃，结束温度：≥980℃，轧制速度：1.0－2.5m/s，轧制力矩：2000－3200kNm；

精轧阶段：开轧温度：820－880℃，终轧温度：780－830℃，轧制速度：2.0－5.0m/s。

（4）轧后钢板进入ACC层流冷却，开始冷却温度控制在790－830℃，终冷温度控制在670－720℃，冷却速率控制在7－11℃/s。

（5）钢板冷却后堆垛缓冷，堆冷时间≥48小时。

（6）钢板堆冷完毕后送入热处理炉进行调质热处理：根据不同规格钢板的成分体系及钢板完全奥氏体温度，合理设定淬火温度（900℃～950℃）及其保温时间（40min～60min）、回火温度（450℃～550℃）及其保温时间（10mm～30mm），其余过程执行加热炉加热模型参数。

通过上述工序所生产的调质态厚规格X70管线钢，钢板厚度规格覆盖30mm～60mm；钢板力学性能指标比较稳定，其中：Rt0.5（屈服强度）≥535MPa、Rm（抗拉强度）≥600MPa、A50.8（断后伸长率）≥25%、-20℃-AKv（-20℃冲击值）=280J～320J，钢板强度指标良好，且塑性、韧性匹配较好。

附图说明

图1为35mm规格钢板典型回火态金相组织。

图2为48mm规格钢板典型回火态金相组织。

图3为58mm规格钢板典型回火态金相组织。

具体实施方式

根据本发明提供的成分设计及生产方法，在100吨转炉上冶炼300、400mm连铸坯，在4300mm宽厚板轧机上分别轧制35、48、58mm钢板，其化学成分见表1，轧制工艺参数见表2、表3、调质工艺参数见表4，钢板调质后性能情况见表5。

表1化学成分

表2钢板的加热、轧制及水冷工艺参数

表3钢板的轧制工艺参数

表4钢板调质工艺参数

表5调质后钢板性能

Claims (2)

1.一种调质态X70厚规格热轧平板，其特征在于，管线钢热轧平板的成分重量百分数为：

C：0.06-0.10%，Si：0.20-0.50%，Mn：1.50-1.80%，P≤0.010%，S：≤0.003%，Nb：0.04－0.06%，V：0.04－0.06%，Ti：0.010－0.020%，Ni：0.15－0.30%，Cr：0.15－0.30%，Mo：0.10－0.30%，Als：0.020－0.05%，余量为Fe及不可避免的杂质。

2.一种权利要求1所述的调质态X70厚规格热轧平板的生产方法，工艺包括：高炉铁水→铁水预脱硫→转炉冶炼→LF+RH精炼→板坯连铸→板坯加热→4300轧机轧制→ACC快速冷却→堆冷→淬火→回火→取样、检验→入库、发运；其特征在于，在板坯浇铸+控制轧制控制冷却+淬火+回火工艺过程中控制的技术参数为：

（1）将按管线钢热轧平板的化学成分冶炼钢水浇注成300、400mm厚连铸坯；

（2）通过步进梁式加热炉将钢坯加热至设定温度1160～1220℃，加热时间260－380min，保证钢坯充分奥氏体化；

（3）钢坯出炉后进入4300mm轧机轧制，轧制时采用两阶段轧制，控温厚度为成品厚度的2－2.5倍，粗轧阶段与精轧阶段参数如下：

粗轧阶段：开轧温度：1000－1100℃，结束温度：≥980℃，轧制速度：1.0－2.5m/s，轧制力矩：2000－3200kNm；

精轧阶段：开轧温度：820－880℃，终轧温度：780－830℃，轧制速度：2.0－5.0m/s；

（4）轧后钢板进入ACC层流冷却，开始冷却温度控制在790－830℃，终冷温度控制在670－720℃，冷却速率控制在7－11℃/s；

（5）钢板冷却后堆垛缓冷，堆冷时间≥48小时；

（6）钢板堆冷完毕后送入热处理炉进行调质热处理：淬火温度：900℃～950℃，保温时间：40min～60min，回火温度：450℃～550℃，保温时间：10mm～30mm。

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