CN111790754A - 一种单机架炉卷轧机薄规格x65钢级管线钢及轧制方法 - Google Patents

一种单机架炉卷轧机薄规格x65钢级管线钢及轧制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单机架炉卷轧机薄规格X65钢级管线钢及轧制方法，成分按重量百分比为C 0.03～0.07%，Si 0.10～0.30%，Mn 1.30～1.70%，P≤0.015%，S≤0.0050%，Nb 0.040～0.060%，V≤0.10%，Ti 0.006～0.020%，Cr 0.10～0.25%，Ni≤0.30%，Mo≤0.10%，Cu≤0.10%，Al 0.015～0.050%，余量为Fe和杂质。该轧制方法用厚度为150mm的坯料生产成品规格(6～8)mmX65级别的薄规格管线钢板，通过控制出钢温度、卷取炉温度、二阶段开轧温度、粗轧末道次压下率、终轧速度、ACC冷却等，得到性能与板形符合要求的薄规格X65钢级管线钢板，提高了轧机产能，成材率、性能合格率高。

Description

一种单机架炉卷轧机薄规格X65钢级管线钢及轧制方法
技术领域
本发明属于轧钢领域，涉及一种轧制工艺，具体的说是一种单机架炉卷轧机薄规格X65钢级管线钢的轧制工艺。
背景技术
在3500mm炉卷轧机采用150mm厚度坯料轧制(6～8)mmmmX65宽薄规格管线钢板时，坯料长度不超过4.3m，产品成材率低，生产效率低。如果轧件过长，特别是轧件长度大于150m时，即使通过提高加热温度和轧制速度，因轧制过程轧件厚度逐渐减薄，随轧件长度的增加，钢板温降越来越快，特别是轧件头尾的温降更快。钢板在轧制方向上工艺温度差异越来越大，直接影响轧制板形及整板性能的均匀性。由于X65钢级管线钢的强度级别较高，轧制过程中轧件头尾温度低，头尾轧制力与本体差异较大，会导致轧机轧制力异常、板形质量差而快停，导致钢板轧废，影响生产。特别是轧件长度超过150m时，会出现轧件温差过大且温降过快而导致的板形及性能等一系列问题。因此，开发一种薄规格X65钢级管线钢板是一件必要的事情。
发明内容
为了克服现有工艺中关于薄规格长轧件管线钢板中存在的轧件温降过快、温差过大而导致的性能不合及板形不良造成快停等的问题，本发明的目的是提供一种单机架炉卷轧机薄规格X65钢级管线钢的轧制方法。该轧制方法在生产薄规格管线钢板时，特别是轧件长度超过150m时，利用机前机后卷曲炉的保温作用，通过控制出钢温度、卷取炉温度、二阶段开轧温度、粗轧末道次压下率、终轧速度、ACC冷却等轧制薄规格(6～8)mmX65的钢板，得到的板形和性能均符合相关技术标准要求。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。
一种单机架炉卷轧机薄规格X65钢级管线钢，其特征在于钢的成分按重量百分比为：C 0.03～0.07％，Si 0.10～0.30％，Mn 1.30～1.70％，P≤0.015％，S≤0.0050％，Nb0.040～0.060％，V≤0.10％，Ti 0.006～0.020％，Cr 0.10～0.25％，Ni≤0.30％，Mo≤0.10％，Cu≤0.10％，Al 0.015～0.050％，余量为Fe和杂质。
该轧制方法采用厚度为150mm的坯料生产成品规格(6～8)mmX65级别的管线钢板，通过控制出钢温度、卷取炉温度、二阶段开轧温度、粗轧末道次压下率、终轧速度、ACC冷却等，得到性能与板形符合要求的薄规格X65钢级管线钢板，具体要求如下：
1)出钢温度≥1190℃,板坯温度均匀性小于10℃，机前与机后卷取炉温度≥920℃；
2)轧制道次为11道次，粗轧前两道次每道次压下量≥25mm，粗轧末道次压下率≥18％；
3)精轧阶段开轧温度为1000～1020℃，精轧阶段待温坯厚度为45～55mm；
4)终轧速度不低于1.45m/s；
5)ACC冷却系统间隔开水，冷却速率10～15℃/s。
通过上述方法轧制出的管线钢板的组织为铁素体和贝氏体型组织，该组织在保证低温落锤DWTT性能的同时也保证拉伸性能合格。
本发明综合粗轧阶段轧机设备负载及板坯再加热奥氏体化程度，板坯再加热温度由1180℃提高到≥1190℃，并控制板坯温度均匀性小于10℃；轧制采用两阶段轧制，并通过控制粗轧末道次压下率，以增加奥氏体再结晶过程的形核点，达到细化晶粒的作用；为减小精轧阶段轧制力，本发明采用了提高二阶段开轧温度，由通常情况下的950～980℃提高到1000～1020℃，并将卷曲炉温度由常规卷轧工艺的850～900℃提高到≥920℃，同时将卷轧轧制工艺的终轧速度由1.3m/s左右提高到不低于1.45m/s，以达到改善整板工艺温度均匀性的作用，从而提高整轧件长度的力学性能均匀性。
本发明增加粗轧道次压下量并控制粗轧末道次的压下率；，增加奥氏体形核点，并通过采用二阶段轧制、精轧阶段控温时间小于30秒的弱控轧轧制工艺，提供充足形核时间，均匀细化晶粒。本发明可轧制轧件长度150～200m之间，在用厚度150mm坯料轧制薄规格(6～8)mmX65级别的管线钢板时，利用轧机出入口两侧的卷曲炉的保温作用，同时在保证力学性能的前提下，提高板坯再加热温度(出钢温度)及第二阶段(精轧阶段)开轧温度，同时考虑板形情况，合理编排规程及控制粗轧末道次压下率、终轧速度等，综合保证薄规格(6～8)mmmmX65级别的管线钢的性能和板形。
本发明克服了150mm坯料轧制薄规格(6～8)mmX65级别的管线钢板时的温降过快，头尾与本体温差过大等而导致的整板性能波动大、头尾拉伸性能偏高、本体拉伸性能偏低及板形不良导致的轧制快停等缺点。通过提高加热温度、提高二阶段开轧温度、提高卷曲炉温度，控制粗轧末道次压下率等方式，实现单机架炉卷轧机轧制薄规格(6～8)mmX65级别的管线钢板。
本发明成功解决了薄规格(6～8)mmX65级别的管线钢轧制快停及整板性能波动大等问题，可轧制150～200m长轧件，提高轧机生产效率，提高产能，并同时提高了板形一次合格率、性能合格率等指标。
附图说明
图1为实施例1热轧后得到管线钢板在金相显微镜下典型的组织形貌图及整板拉伸性能；
图2为实施例2热轧后得到管线钢板在金相显微镜下典型的组织形貌图及整板拉伸性能。
具体实施方式
实施例1
一种单机架炉卷轧机薄规格X65钢级管线钢，钢的成分按重量百分比为
Figure BDA0002513069010000031
一种单机架炉卷轧机薄规格6.4×2367mm X65钢级管线钢的轧制工艺，坯料厚度150mm，轧件长度165m，该轧制工艺要求如下：
1)出钢温度1210℃，温度均匀性2℃，轧机前后卷曲炉温度设定930℃；
2)轧制道次为11道次，粗轧4道次，精轧7道次，粗轧前两道次压下量为32mm左右，粗轧末道次压下率为28.5％，精轧倒数第二道次压下率19.5％，末道次压下率12.4％；
3)二阶段轧制温度为1020℃，二阶段待温坯厚度为45mm，控温时间20-25s；
4)精轧中间道次(即精轧第2～6道次)轧制速度5.4～5.6m/s，终轧速度大于1.48m/s；
5)ACC冷却系统间隔开3组水，冷却速率12℃/s。
按照上述工艺得到薄规格6.4×2367mm X65钢级管线钢板，板形合格，性能稳定。落锤DWTT韧性面积全部为100％，在金相显微镜下典型的组织形貌图及整板拉伸性能如图1所示。
实施例2
一种单机架炉卷轧机薄规格X65钢级管线钢，钢的成分按重量百分比为：
Figure BDA0002513069010000032
一种单机架炉卷轧机薄规格7.1×2365mm X65钢级管线钢的轧制工艺，坯料厚度150mm，轧件长度160m，该轧制工艺要求如下：
1)出钢温度1200℃，温度均匀性4℃，轧机前后卷曲炉温度设定930℃；
2)轧制道次为11道次，粗轧4道次，精轧7道次，粗轧前两道次压下量为30mm左右，粗轧末道次压下率为27.9％，精轧倒数第二道次压下率18％，末道次压下率12％；
3)二阶段轧制温度为1020℃，二阶段待温坯厚度为48mm，控温时间20-25s；
4)精轧中间道次(即精轧第2～6道次)轧制速度5.4～5.6m/s，终轧速度1.45m/s；
5)ACC冷却系统间隔开4组水，冷却速率11℃/s。
按照上述工艺得到薄规格7.1×2365mm X65钢级管线钢板，板形合格，性能稳定。落锤DWTT韧性面积全部为100％，在金相显微镜下典型的组织形貌图及整板拉伸性能如图1所示。
本发明成功解决了薄规格(6～8)mmX65级别的管线钢轧制快停及整板性能波动大等问题，可轧制150～200m长轧件，提高轧机生产效率，提高产能，并同时提高了板形一次合格率、性能合格率等指标。

Claims (7)

1.一种单机架炉卷轧机薄规格X65钢级管线钢，其特征在于钢的成分按重量百分比为：C 0.03～0.07％，Si 0.10～0.30％，Mn 1.30～1.70％，P≤0.015％，S≤0.0050％，Nb0.040～0.060％，V≤0.10％，Ti 0.006～0.020％，Cr 0.10～0.25％，Ni≤0.30％，Mo≤0.10％，Cu≤0.10％，Al 0.015～0.050％，余量为Fe和杂质。
2.如权利要求1所述的单机架炉卷轧机薄规格X65钢级管线钢，其特征在于钢板厚度为6～8mm。
3.如权利要求1所述的单机架炉卷轧机薄规格X65钢级管线钢，其特征在于钢板组织为铁素体和贝氏体。
4.如权利要求1所述的单机架炉卷轧机薄规格X65钢级管线钢的轧制方法，其特征在于通过控制出钢温度、卷取炉温度、二阶段开轧温度、粗轧末道次压下率、终轧速度、ACC冷却，得到性能与板形符合要求的薄规格X65钢级管线钢板，具体包括：
1)出钢温度≥1190℃,板坯温度均匀性小于10℃，机前与机后卷取炉温度≥920℃；
2)轧制道次为11道次，粗轧前两道次每道次压下量≥25mm，粗轧末道次压下率≥18％；
3)精轧阶段开轧温度为1000～1020℃，精轧阶段待温坯厚度为45～55mm；
4)终轧速度不低于1.45m/s；
5)ACC冷却系统间隔开水，冷却速率10～15℃/s。
5.如权利要求4所述的轧制方法，其特征在于精轧中间道次轧制速度≥5.0m/s。
6.如权利要求4所述的轧制方法，其特征在于精轧阶段控温时间小于30s。
7.如权利要求4所述的轧制方法，其特征在于精轧倒数第二道次压下率小于20％，末道次压下率小于12.5％。
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