CN105063483B - 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：0.065-0.090％，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：
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：
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：0.065-0.090％，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 (6)
1.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：按照化学成分按重量百分比为：C：0.065-0.090％，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；
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％。
2.根据权利要求1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℃。
3.根据权利要求1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。
4.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：0.065-0.090％，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；
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；
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4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℃。
6.根据权利要求4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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