CN105063483A - X65管线钢及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于热连轧板带生产技术领域,特别是涉及一种X65管线钢及其生产方法。本发明解决技术问题所采用的技术方案是:X65管线钢,其化学成分按重量百分比组成为:C:0.065-0.10%,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:0.008-0.020%,其余为Fe和不可避免的杂质。本发明具有成本相对较低,且轧制工艺简单,操作性强的特点。其生产的X65管线钢的屈服强度480~540MPa,抗拉强度600~660MPa,-20℃的冲击功≥180J。
Description
技术领域
本发明属于热连轧板带生产技术领域,特别是涉及一种X65管线钢及其生产方法。
背景技术
在铁路、公路、航空、水运和管道5种运输方式中,管道运输是一种经济、安全不间断的运输方式,用管道输送石油天然气具有高效、经济、安全、无污染的特点,是输送油气最有效的工具。随着管道工程的飞速发展,带动了管线钢生产的迅速发展,管线钢综合性能要求高,要求具有强度高,韧性高,韧脆转变温度低、焊接性能好等。
石油、天然气输送管线分为长输管线和油田内部的集输管线两部分。长输管线为了提高输送效率,主干线输送压力较高,要求选用较高强度级别的钢种,如X70、X80级别;集输管线、支线和一些输量较小的管线输送压力较低,一般选用强度较低的钢种,X65级别管线钢是支线工程常用的钢种。
为了保证X65管线钢的强韧性,国内外X65级别管线钢均采用微合金化的技术路线,如专利CN101928883A公开的一种X65管线钢及其生产方法中,其化学成分: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%。其化学成分中Nb含量高,其合金成分较高。同时,该专利是在双机架紧凑是炉卷轧制上生产,其经过粗轧后的钢坯延时40-60秒,使粗轧钢坯温度低于900℃在进行3道次连续精轧,终轧温度790-830℃,该发明不适合热连轧生产。
申请号200710028175.3公开的一种低成本生产X65管线钢的方法中,其化学成分: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%,该发明碳含量低,采用中碳合金进行合金化,其碳含量将超标,只能采用低碳合金进行合金化,同时其Nb含量较高,合金化成本较高。加入一定量的Ti,采用Ti的析出强化保证其强度,但钛微合金钢对炼钢工艺要求高,氮含量和氧含量的波动将造成成品性能的波动。
专利CN1811002A公开的酸性环境用X65管线钢及其制造方法中,其化学成分: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,该发明生产的X65管线钢主要用于酸性环境,同时其Nb含量较高,生产成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低,轧制工艺简单的X65管线钢。
本发明的技术方案:X65管线钢,其化学成分按重量百分比组成为:C:0.065-0.10%,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:0.008-0.020%,其余为Fe和不可避免的杂质。
优选的方案是:C:0.065-0.90%,Si:0.15-0.25%,Mn:1.45-1.55%,P:≤0.018%,S:≤0.006%,Nb:0.035-0.038%,V:0.06-0.08%,Ti:0.011-0.018%,其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明X65管线钢的生产工艺为热连轧生产工艺:铁水脱硫→转炉冶炼复合吹炼→脱氧、合金化及高碱度精练渣脱硫→炉后小平台补喂Al线、Ti微合金化→喂钙线→连铸→板坯加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→包装入库。
具体来说,包括以下步骤:
1)制备板坯:按照上述重量百分比连铸得到板坯;
2)板坯粗轧:步骤1)得到的板坯加热到1185~1220℃后经粗轧得到中间坯,既保证Nb、V的充分固溶,又防止奥氏体晶粒的异常长大;板坯粗轧采用5道次或7道次轧制,每道次变形量必须≥20%,保证奥氏体再结晶,细化奥氏体晶粒。
3)精轧:将步骤2)所得中间坯经精轧机组精轧,精轧入口温度控制在960~1000℃(优选975~995℃),终轧温度范围为810~880℃(优选830~865℃),保证未再结晶区变形量,增加相变形核核心,细化铁素体晶粒;
4)卷取:以10-40℃/秒(优选19~30℃/秒)的冷却速度冷却到560℃~630℃(优选570~600℃)卷取。
本发明的有益效果是:本发明提供的X65管线钢成本低,轧制工艺简单,具有力学性能稳定,强韧性匹配良好和焊接性能优良的特点,可在普通热连轧生产线上生产。其屈服强度480~540MPa,抗拉强度600~660MPa,-20℃的冲击功≥180J。
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细描述,但并不限制本发明,本领域技术人员根据本发明作出各种改变和替换,只要不脱离本发明的精神,均应属于本发明所附权利要求的范围。
具体实施方式
本发明的生产工艺流程为:铁水脱硫→转炉冶炼复合吹炼→脱氧、合金化及高碱度精练渣脱硫→炉后小平台补喂Al线、Ti微合金化→喂钙线→连铸→板坯加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→包装入库。
X65管线钢,通过常规转炉冶炼、连铸后,成品钢的化学成分为:C:0.065-0.10%,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:0.008-0.020%,其余为Fe和不可避免的杂质。
优选的方案是:C:0.065-0.90%,Si:0.15-0.25%,Mn:1.45-1.55%,P:≤0.018%,S:≤0.0060%,Nb:0.035-0.038%,V:0.06-0.08%,Ti:0.011-0.018%,其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明管线钢的生产工艺为热连轧生产工艺包括如下步骤:
1)制备板坯:按照上述重量百分比连铸得到板坯;
2)板坯粗轧:步骤1)得到的板坯加热温度为1185~1220℃保温,粗轧得到中间坯,既保证Nb、V的充分固溶,又防止奥氏体晶粒的异常长大;根据成品厚度的不同,200~250mm厚的板坯经过5道次~7道次轧制,每道次变形量必须≥20%。
3)精轧:将步骤3)所得中间坯经精轧机组精轧,精轧入口温度控制960~1000℃,终轧温度范围为810~880℃。
4)卷取:精轧后以10-40℃/秒的冷却速度冷却到560℃~630℃卷取。
作为本发明优选的方案,步骤3)的精轧入口温度控制975~995℃,终轧温度范围为830~865℃。
作为本发明优选的方案,步骤4)冷却是在精轧后以19-30℃/秒的冷却速度冷却到570℃~600℃卷取。
下面是本发明的10个实施例,表1是本发明的10个实施例的化学成分,表2是热轧工艺控制值,表3是钢卷的力学性能。
表1实施例的化学成分
实施例 | C | Si | Mn | P | S | Nb | V | Ti |
1 | 0.08 | 0.21 | 1.48 | 0.014 | 0.003 | 0.035 | 0.07 | 0.016 |
2 | 0.08 | 0.20 | 1.52 | 0.013 | 0.004 | 0.038 | 0.06 | 0.014 |
3 | 0.065 | 0.20 | 1.49 | 0.012 | 0.003 | 0.038 | 0.07 | 0.013 |
4 | 0.07 | 0.19 | 1.46 | 0.016 | 0.004 | 0.036 | 0.08 | 0.011 |
5 | 0.08 | 0.21 | 1.48 | 0.014 | 0.003 | 0.035 | 0.07 | 0.016 |
6 | 0.09 | 0.21 | 1.50 | 0.013 | 0.004 | 0.037 | 0.07 | 0.018 |
7 | 0.08 | 0.20 | 1.52 | 0.013 | 0.004 | 0.038 | 0.06 | 0.014 |
8 | 0.065 | 0.20 | 1.49 | 0.012 | 0.003 | 0.038 | 0.07 | 0.013 |
9 | 0.08 | 0.22 | 1.46 | 0.012 | 0.004 | 0.036 | 0.07 | 0.015 |
10 | 0.08 | 0.21 | 1.48 | 0.013 | 0.003 | 0.037 | 0.08 | 0.016 |
表2实施例的热轧工艺控制值
表3实施例的钢卷的力学性能
Claims (10)
1.X65管线钢,其特征在于其化学成分按重量百分比为:C:0.065-0.10%,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:0.008-0.020%,其余为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的X65管线钢,其特征在于其化学成分按重量百分比为:C:0.065-0.90%,Si:0.15-0.25%,Mn:1.45-1.55%,P:≤0.018%,S:≤0.006%,Nb:0.035-0.038%,V:0.06-0.08%,Ti:0.011-0.018%,其余为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1或2所述的X65管线钢,其特征在于:所述X65管线钢是经过热连轧生产工艺得到,其生产工艺由以下步骤完成:
1)制备板坯:按照权利要求1或2所述的重量百分比经冶炼、连铸得到板坯;
2)板坯粗轧:步骤1)得到的板坯加热到1185~1220℃后经粗轧得到中间坯;
3)精轧:将步骤2)所得中间坯经精轧机组精轧,精轧入口温度控制在960~1000℃,终轧温度范围为830~870℃;
4)冷却:以10-40℃/秒的冷却速度冷却到560℃~630℃卷取。
4.根据权利要求3所述的X65管线钢,其特征在于:步骤2)板坯粗轧采用5道次或7道次轧制,每道次变形量必须≥20%。
5.根据权利要求3所述的X65管线钢,其特征在于:步骤3)的精轧入口温度控制975~995℃,终轧温度范围为830~865℃。
6.根据权利要求3所述的X60管线钢,其特征在于:步骤4)冷却是在精轧后以19~30℃/秒的冷却速度冷却到570℃~600℃卷取。
7.X65管线钢的生产方法,其特征在于:由以下步骤完成:
1)制备板坯:按照下列重量百分比的成分进行冶炼、连铸得到板坯;
C:0.065-0.10%,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:0.008-0.020%,其余为Fe和不可避免的杂质;
2)板坯粗轧:步骤1)得到的板坯加热到1185~1220℃后经粗轧得到中间坯;
3)精轧:将步骤2)所得中间坯经精轧机组精轧,精轧入口温度控制在960~1000℃,终轧温度范围为830~870℃;
4)卷取:以10-40℃/秒的冷却速度冷却到560℃~630℃卷取。
8.根据权利要求7所述的X65管线钢的生产方法,其特征在于:步骤2)板坯粗轧采用5道次或7道次轧制,每道次变形量必须≥20%。
9.根据权利要求7所述的X65管线钢的生产方法,其特征在于:步骤3)的精轧入口温度控制975~995℃,终轧温度范围为830~865℃。
10.根据权利要求7所述的X65管线钢的生产方法,其特征在于:步骤4)冷却是在精轧后以19~30℃/秒的冷却速度冷却到570℃~600℃卷取。
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