CN103774046A

CN103774046A - 一种耐磨x70管线钢板的生产工艺

Info

Publication number: CN103774046A
Application number: CN201410000472.7A
Authority: CN
Inventors: 顾鑫; 姜金星; 霍松波; 刘梦冉; 潘中德; 曹余良; 赵显鹏; 王凡
Original assignee: Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2014-01-02
Filing date: 2014-01-02
Publication date: 2014-05-07

Abstract

本发明公开了一种耐磨X70管线钢板的生产工艺，先通过冶炼工序、炉外精炼工序、真空处理工序和连铸工序获得板坯；板坯的化学成分按重量百分比计为：C：0.05～0.10%，Si：0.10～0.35%，Mn：1.20～1.70%，P：≤0.015%，S：≤0.002%，Nb：0.03～0.06%，Ti：0.01～0.025%，Cr：0.10～0.50%，Alt：0.01～0.06%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；板坯经过再加热工序、控制轧制工序和冷却工序得到管线钢板。本发明制造的管线钢板的强度和韧性符合技术指标，并且具有耐磨性好、寿命长的优点。

Description

一种耐磨X70管线钢板的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种X70管线钢板，尤其涉及一种耐磨X70管线钢板的生产工艺，主要应用于介质为固液两相流体的输送。

背景技术

煤炭、电力、冶金、石油、化工、建材等行业物料的长距离、大体量管道输送需要大量的管线用钢。由于煤粉、矿精粉、尾矿、水泥、灰渣等物料具有一定磨削性，在采用管道运输时，与水混合制备成浆料再进行输送，对输送管道有一定程度上的磨损。因此，制造浆体输送管道的钢板必须具有一定的耐磨性才能够满足使用需求。

石油天然气输送管道常用的X70级管线是为液体或气体物料的输送设计，未考虑其在输送固、液混合浆体介质时的耐磨性，其耐磨性无法长时间抵抗固体物料的磨损。开发、生产具有一定耐磨性的耐磨管线钢，适应日益增加的固体物料输送需求，尤其是长距离输煤管道，是出于保障浆体输送管道安全性的考虑。

现有技术中，主要研究X70管线钢板的力学强度、韧性指标以及焊接性能，虽然强度级别符合国内输煤管道工程要求，但在耐磨性上不够优异。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种耐磨X70管线钢板的生产工艺，使该管线钢板的强度和韧性符合技术指标，并且具有耐磨性好、寿命长的优点。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种耐磨X70管线钢板的生产工艺，包括如下步骤：

㈠通过冶炼工序、炉外精炼工序、真空处理工序和连铸工序获得板坯；

板坯的化学成分按重量百分比计为：C：0.05～0.10%，Si：0.10～0.35%，Mn：1.20～1.70%，P：≤0.015%，S：≤0.002%，Nb：0.03～0.06%，Ti：0.01～0.025%，Cr：0.10～0.50%，Alt：0.01～0.06%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；

㈡板坯经过再加热工序、控制轧制工序和冷却工序得到管线钢板；

板坯再加热工序中,板坯加热前温度≤400℃，将板坯加热到1160～1220℃，保温时间控制在180分钟以内；

控制轧制工序中，分两阶段进行轧制，再结晶区控轧轧制的终止温度：1020～1100℃，变形量≥55%；非再结晶区控轧轧制开始温度900～960℃，非再结晶区控轧轧制的终止温度：800～860℃，变形量≥60%；

冷却工序中，轧后钢板冷却至500～550℃，冷却速率15～25℃/S，冷却时间10～22S。

本发明进一步限定的技术方案是：

该工艺制造的管线钢板的主要指标为：屈服强度490～625Mpa，抗拉强度580～760Mpa，屈强比0.90以下，延伸率30%以上，-20℃夏比冲击平均340～500J，-15℃ DWTT性能平均88%～100%，失重率0.25%～030%，失厚率0.60～0.70mm/a。

前述冷却工序为层流冷却或者超快冷却。

进一步的，前述板坯的化学成分按重量百分比计为：C：0.05%，Si：0.35%，Mn：1.70%，P：0.013%，S：0.001%，Nb：0.03%，Ti：0.025%，Cr：0.10%，Alt：0.06%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

前述板坯的化学成分按重量百分比计为：C:0.10%，Si：0.22%，Mn：1.20%，P：0.015%，S：0.0018%，Nb：0.06%，Ti：0.017%，Cr：0.50%，Alt：0.04%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

前述板坯的化学成分按重量百分比计为：C：0.08%，Si：0.10%，Mn：1.45%，P：0.007%，S：0.0005%，Nb：0.035%，Ti：0.01%，Cr：0.48%，Alt：0.01%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

前述板坯的化学成分按重量百分比计为：C：0.09%，Si：0.18%，Mn：1.56%，P：≤0.011%，S：≤0.0013%，Nb：0.055%，Ti：0.014%，Cr：0.37%，Alt：0.03%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

本发明的有益效果是：本发明成分设计简单，轧后钢板在层流冷却或者超快冷加速冷却，未使用热处理工序，生产工艺简单；生产的钢板强度性能与低温韧性均满足API要求，且钢板耐磨性能优异，表征耐磨性能的失厚率与失重率均比普通X70管线钢钢板低。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种耐磨X70管线钢板的生产工艺，得到的管线钢板的化学成分按重量百分比计为：C：0.05%，Si：0.35%，Mn：1.70%，P：0.013%，S：0.001%，Nb：0.03%，Ti：0.025%，Cr：0.10%，Alt：0.06%，其余为Fe和不可避免夹杂元素。具体要求如下：

按照化学成分要求，经冶炼工序、炉外精炼工序、真空处理工序、连铸工序得到连铸板坯，板坯厚度150mm。

用炉卷轧机生产线对板坯进行生产，包括板坯再加热工序、控制轧制工序和层流冷却（或者超快冷）工序。

板坯再加热工序中，板坯加热前温度300℃，板坯加热温度：1180℃,保温80分钟；

控制轧制工序中，中间坯待温厚度为成品厚度的3.5倍，再结晶区控轧轧制的终止温度：1050℃，变形量70%；非再结晶区控轧轧制开始温度950℃，非再结晶区控轧轧制的终止轧制温度：820℃，变形量71%；轧后钢板在层流冷却至520℃，冷却速率15℃/S，冷却时间22S，轧后钢板厚度为12.7mm。

得到钢板的主要性能如下：屈服强度540Mpa，抗拉强度650Mpa，屈强比0.83，延伸率34%，-20℃夏比冲击平均476J，-15℃ DWTT性能平均100%，失重率0.262%，失厚率0.629mm/a。

实施例2

本实施例提供一种耐磨X70管线钢板的生产工艺，得到的管线钢板的化学成分按重量百分比计为：C：0.10%，Si：0.22%，Mn：1.20%，P：0.015%，S：0.0018%，Nb：0.06%，Ti：0.017%，Cr：0.50%，Alt：0.04%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

按照化学成分的要求，经冶炼工序、炉外精炼工序、真空处理工序、连铸工序得到连铸板坯，板坯厚度150mm。再利用中厚板生产线对板坯进行生产，包括板坯再加热工序、控制轧制工序和层流冷却（或者超快冷）工序。

板坯再加热工序中，板坯加热前温度150℃，板坯加热温度：1205℃,保温100分钟；控制轧制工序中，中间坯待温厚度为成品厚度的3.0倍，再结晶区控轧轧制的终止温度：1040℃，变形量65%；非再结晶区控轧轧制开始温度920℃，非再结晶区控轧轧制的终止轧制温度：825℃，变形量67%；轧后钢板在层流冷却至510℃，冷却速率25℃/S，冷却时间10S，轧后钢板厚度为17.5mm。

得到钢板的主要性能如下：屈服强度570Mpa，抗拉强度680Mpa，屈强比0.84，延伸率38%，-20℃夏比冲击平均454J，-15℃ DWTT性能平均95%，失重率0.264%，失厚率0.640mm/a。

实施例3

本实施例提供一种耐磨X70管线钢板的生产工艺，得到的管线钢板的化学成分按重量百分比计为：C：0.08%，Si：0.10%，Mn：1.45%，P：0.007%，S：0.0005%，Nb：0.035%，Ti：0.01%，Cr：0.48%，Alt：0.01%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

按照化学成分的要求，经冶炼工序、炉外精炼工序、真空处理工序、连铸工序得到连铸板坯，板坯厚度150mm。再利用炉卷轧机生产线对板坯进行生产，包括板坯再加热工序、控制轧制工序和层流冷却（或者超快冷）工序。

板坯再加热工序中，板坯加热前温度250℃，板坯加热温度：1170℃,保温70分钟；控制轧制工序中，中间坯待温厚度为成品厚度的3.2倍，再结晶区控轧轧制的终止温度：1050℃，变形量55%；非再结晶区控轧轧制开始温度900℃，非再结晶区控轧轧制的终止轧制温度：800℃，变形量69%；轧后钢板在层流冷却至500℃，冷却速率20℃/S，冷却时间18S，轧后钢板厚度为21mm。

得到钢板的主要性能如下：屈服强度525Mpa，抗拉强度650Mpa，屈强比0.81，延伸率36%，-20℃夏比冲击平均380J，-15℃ DWTT性能平均92%，失重率0.272%，失厚率0.661mm/a。

实施例4

本实施例提供一种耐磨X70管线钢板的生产工艺，得到的管线钢板的化学成分按重量百分比计为：C：0.09%，Si：0.18%，Mn：1.56%，P：≤0.011%，S：≤0.0013%，Nb：0.055%，Ti：0.014%，Cr：0.37%，Alt：0.03%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

板坯再加热工序中，板坯加热前温度300℃，板坯加热温度：1210℃,保温120分钟；控制轧制工序中，中间坯待温厚度为成品厚度的3.5倍，再结晶区控轧轧制的终止温度：1070℃，变形量63%；非再结晶区控轧轧制开始温度940℃，非再结晶区控轧轧制的终止轧制温度：845℃，变形量71%；轧后钢板在层流冷却至535℃，冷却速率19℃/S，冷却时间20S，轧后钢板厚度为15.9mm。

得到钢板的主要性能如下：屈服强度550Mpa，抗拉强度660Mpa，屈强比0.83，延伸率34%，-20℃夏比冲击平均395J，-15℃ DWTT性能平均98%，失重率0.281%，失厚率0.655mm/a。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1.一种耐磨X70管线钢板的生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：

所述板坯的化学成分按重量百分比计为：C：0.05～0.10%，Si：0.10～0.35%，Mn：1.20～1.70%，P：≤0.015%，S：≤0.002%，Nb：0.03～0.06%，Ti：0.01～0.025%，Cr：0.10～0.50%，Alt：0.01～0.06%，其余为Fe和不可避免的杂质元素；

㈡所述板坯经过再加热工序、控制轧制工序和冷却工序得到管线钢板；

所述板坯再加热工序中,板坯加热前温度≤400℃，将板坯加热到1160～1220℃，保温时间控制在180分钟以内；

所述控制轧制工序中，分两阶段进行轧制，再结晶区控轧轧制的终止温度：1020～1100℃，变形量≥55%；非再结晶区控轧轧制开始温度900～960℃，非再结晶区控轧轧制的终止温度：800～860℃，变形量≥60%；

所述冷却工序中，轧后钢板冷却至500～550℃，冷却速率15～25℃/S，冷却时间10～22S。

2.根据权利要求1中所述的耐磨X70管线钢板的生产工艺，其特征在于：该工艺制造的管线钢板的主要指标为：屈服强度490～625Mpa，抗拉强度580～760Mpa，屈强比0.90以下，延伸率30%以上，-20℃夏比冲击平均340～500J，-15℃ DWTT性能平均88%～100%，失重率0.25%～030%，失厚率0.60～0.70mm/a。

3.根据权利要求1中所述的耐磨X70管线钢板的生产工艺，其特征在于：所述冷却工序为层流冷却或者超快冷却。

4.根据权利要求1中所述的耐磨X70管线钢板的生产工艺，其特征在于：所述板坯的化学成分按重量百分比计为：C：0.05%，Si：0.35%，Mn：1.70%，P：0.013%，S：0.001%，Nb：0.03%，Ti：0.025%，Cr：0.10%，Alt：0.06%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

5.根据权利要求1中所述的耐磨X70管线钢板的生产工艺，其特征在于：所述板坯的化学成分按重量百分比计为：C：0.10%，Si：0.22%，Mn：1.20%，P：0.015%，S：0.0018%，Nb：0.06%，Ti：0.017%，Cr：0.50%，Alt：0.04%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

6.根据权利要求1中所述的耐磨X70管线钢板的生产工艺，其特征在于：所述板坯的化学成分按重量百分比计为：C：0.08%，Si：0.10%，Mn：1.45%，P：0.007%，S：0.0005%，Nb：0.035%，Ti：0.01%，Cr：0.48%，Alt：0.01%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

7.根据权利要求1中所述的耐磨X70管线钢板的生产工艺，其特征在于：所述板坯的化学成分按重量百分比计为：C：0.09%，Si：0.18%，Mn：1.56%，P：≤0.011%，S：≤0.0013%，Nb：0.055%，Ti：0.014%，Cr：0.37%，Alt：0.03%，其余为Fe和不可避免的杂质元素。