CN110205553A - 低温dwtt性能优异的厚规格x70级管线钢生产方法 - Google Patents

低温dwtt性能优异的厚规格x70级管线钢生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低温DWTT性能优异的厚规格X70级管线钢生产方法，所述管线钢的生产过程包括加热、粗轧、精轧、控冷、矫直及堆垛缓冷；其中加热阶段采用五段式加热制度；粗轧阶段采用“横—纵”轧制方式；精轧阶段的开轧温度为820～860℃，终轧温度为760～800℃，轧制完成后入水温度790～810℃；控冷阶段保证钢板返红温度在460～540℃；矫直阶段采用3～4道次矫直；堆垛缓冷阶段堆垛时间≥24h；按照本发明所述方法生产的管线钢钢板各项性能指标均达到理想要求，其中‑25℃的低温DWTT均值≥85％，且产品质量稳定，成品合格率超过95％以上。

Description

低温DWTT性能优异的厚规格X70级管线钢生产方法
技术领域
本发明涉及热轧带钢技术领域，尤其涉及一种低温DWTT性能优异的厚规格X70级管线钢生产方法。
背景技术
随着长输油气管线使用的焊管壁厚、直径及其输送压力的不断提高，对管线钢的强度及韧性要求也随之提高。DWTT(落锤撕裂试验)作为评价脆性断裂和延性断裂的重要方法在管线钢的韧性评价中应用广泛，并且已被列为管线钢性能验收标准中的必检项目。
对于厚度超过33mm的管线钢，因受其厚度影响，低温DWTT性能不易控制，而生产该规格的管线钢对满足石油、天然气管道开发、促进石油天然气行业发展具有积极作用。
发明内容
本发明提供了一种低温DWTT性能优异的厚规格X70级管线钢生产方法，按照该方法生产的管线钢钢板各项性能指标均达到理想要求，其中-25℃的低温DWTT均值≥85％，且产品质量稳定，成品合格率超过95％以上。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
低温DWTT性能优异的厚规格X70级管线钢生产方法，所述管线钢的化学元素按重量百分比计为：C 0.04％～0.07％；Si 0.20％～0.40％；Mn 1.70％～1.90％；P≤0.018％；S≤0.003％；Nb 0.05％～0.09％；Ti 0.007％～0.025％；Mo 0.06％～0.20％；Ni 0.10％～0.20％；Als 0.014％～0.045％；N≤0.008％；其余为Fe及不可避免的杂质；所述管线钢的厚度≥33mm；
所述管线钢的生产过程包括加热、粗轧、精轧、控冷、矫直及堆垛缓冷；具体如下：
1)加热阶段采用五段式加热制度，其中加热段温度控制在1200～1250℃，均热段温度控制在1190～1220℃，加热总时间控制在270～330分钟，其中第三加热段与均热段的总时间控制在120～180分钟；出炉温度在1200℃以上；
2)粗轧阶段的开轧温度不低于1150℃，采用“横—纵”轧制方式，其中横轧2～4道次，纵轧3～5道次；中间坯厚度为90～100mm，纵轧压下率为25％；
3)精轧阶段的开轧温度为820～860℃，终轧温度为760～800℃，轧制完成后入水温度790～810℃；
4)控冷阶段的水量比为2.2～4.7，冷却速度为15～20℃/s，保证钢板返红温度在460～540℃；
5)矫直阶段采用3～4道次矫直；
6)堆垛缓冷阶段的堆垛时间≥24h；
所述管线钢成品的横向屈服强度值为500～570MPa，抗拉强度600～730MPa，横向屈强比≤0.90；-15℃的低温DWTT均值≥85％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
按照本发明所述方法生产的管线钢钢板各项性能指标均达到理想要求，其中-25℃的低温DWTT均值≥85％，且产品质量稳定，成品合格率超过95％以上。
具体实施方式
本发明是一种低温DWTT性能优异的厚规格X70级管线钢生产方法，所述管线钢的化学元素按重量百分比计为：C 0.04％～0.07％；Si 0.20％～0.40％；Mn 1.70％～1.90％；P≤0.018％；S≤0.003％；Nb 0.05％～0.09％；Ti 0.007％～0.025％；Mo 0.06％～0.20％；Ni 0.10％～0.20％；Als 0.014％～0.045％；N≤0.008％；其余为Fe及不可避免的杂质；所述管线钢的厚度≥33mm；
所述管线钢的生产过程包括加热、粗轧、精轧、控冷、矫直及堆垛缓冷；具体如下：
1)加热阶段采用五段式加热制度，其中加热段温度控制在1200～1250℃，均热段温度控制在1190～1220℃，加热总时间控制在270～330分钟，其中第三加热段与均热段的总时间控制在120～180分钟；出炉温度在1200℃以上；
2)粗轧阶段的开轧温度不低于1150℃，采用“横—纵”轧制方式，其中横轧2～4道次，纵轧3～5道次；中间坯厚度为90～100mm，纵轧压下率为25％；
3)精轧阶段的开轧温度为820～860℃，终轧温度为760～800℃，轧制完成后入水温度790～810℃；
4)控冷阶段的水量比为2.2～4.7，冷却速度为15～20℃/s，保证钢板返红温度在460～540℃；
5)矫直阶段采用3～4道次矫直；
6)堆垛缓冷阶段的堆垛时间≥24h；
所述管线钢成品的横向屈服强度值为500～570MPa，抗拉强度600～730MPa，横向屈强比≤0.90；-15℃的低温DWTT均值≥85％。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例】
本实施例包括5组具体实例，各组实例中管线钢除Fe之外的主要化学元素按重量百分比计如下表所示：
所述管线钢的生产过程包括加热、粗轧、精轧、控冷、矫直及堆垛缓冷；加热阶段的具体工艺参数如下表所示：
序号 加热段温度℃ 均热段温度℃ 加热总时间h 高温段时间h 出炉温度℃
1 1220 1200 280 140 1250
2 1250 1210 290 150 1260
3 1230 1200 300 130 1240
4 1240 1220 310 160 1260
5 1200 1190 320 170 1220
五段式加热制度包括1个预热段、3个加热段和1个均热段，表中的高温段是指第3加热段与均热段。
粗轧阶段的具体工艺参数如下表所示：
序号 开轧温度℃ 横轧道次 纵轧道次
1 1240 2 5
2 1250 3 4
3 1230 3 3
4 1250 4 3
5 1210 4 4
精轧阶段的具体工艺参数如下表所示：
序号 开轧温度℃ 终轧温度℃ 入水温度℃
1 850 780 795
2 840 770 790
3 830 790 803
4 850 780 798
5 860 760 792
控冷阶段的具体工艺参数如下表所示：
序号 水量比 冷却速度℃/s 钢板返红温度℃
1 3.5 15.8 513
2 2.8 16.5 527
3 3.3 18.2 486
4 4.2 17.6 519
5 2.7 15.3 532
其中，水量比是指下水量与上水量的比值。
堆垛缓冷阶段采取“上铺下盖”方式进行堆垛，堆垛时间为24h。
所述管线钢成品性能检验结果如下表所示：
序号 横向屈服强度MPa 抗拉强度MPa 横向屈强比 -15℃的低温DWTT均值％
1 562 685 0.84 87.3
2 557 697 0.86 86.3
3 563 721 0.83 87.1
4 568 719 0.87 86.9
5 564 718 0.86 85.7
本实施例所述管线钢制管后性能合格率达到100％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.低温DWTT性能优异的厚规格X70级管线钢生产方法，其特征在于，所述管线钢的化学元素按重量百分比计为：C 0.04％～0.07％；Si 0.20％～0.40％；Mn 1.70％～1.90％；P≤0.018％；S≤0.003％；Nb 0.05％～0.09％；Ti 0.007％～0.025％；Mo 0.06％～0.20％；Ni 0.10％～0.20％；Als 0.014％～0.045％；N≤0.008％；其余为Fe及不可避免的杂质；所述管线钢的厚度≥33mm；
所述管线钢的生产过程包括加热、粗轧、精轧、控冷、矫直及堆垛缓冷；具体如下：
1)加热阶段采用五段式加热制度，其中加热段温度控制在1200～1250℃，均热段温度控制在1190～1220℃，加热总时间控制在270～330分钟，其中第三加热段与均热段的总时间控制在120～180分钟；出炉温度在1200℃以上；
2)粗轧阶段的开轧温度不低于1150℃，采用“横—纵”轧制方式，其中横轧2～4道次，纵轧3～5道次；中间坯厚度为90～100mm，纵轧压下率为25％；
3)精轧阶段的开轧温度为820～860℃，终轧温度为760～800℃，轧制完成后入水温度790～810℃；
4)控冷阶段的水量比为2.2～4.7，冷却速度为15～20℃/s，保证钢板返红温度在460～540℃；
5)矫直阶段采用3～4道次矫直；
6)堆垛缓冷阶段的堆垛时间≥24h；
所述管线钢成品的横向屈服强度值为500～570MPa，抗拉强度600～730MPa，横向屈强比≤0.90；-15℃的低温DWTT均值≥85％。
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