CN112011716A - 一种稀土铈微合金化生产h40钢的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稀土铈微合金化生产H40钢的制备方法，包括：精炼工序：控制离站硫含量小于0.005％，钙处理后软吹时间大于5min以后加入稀土铈铁合金，加入稀土后软吹5min以上离位供铸机；连铸工序：以拉速1.0m/min进行连铸生产；热轧工序：采用优化铸坯加热曲线充分保证加热温度和均热时间，设定板坯加热温度1170‑1200℃；轧制采用TMCP工艺，精轧开轧温度控制在930‑1020℃，保证单道次压下率大于等于25％；精轧开轧温度不高于990℃，末道次变形量大于12％；卷取温度不高于620℃。本发明能够满足强度在360‑450MPa范围内油、气井的热轧钢带的各项标准要求。

Description

一种稀土铈微合金化生产H40钢的制备方法
技术领域
本发明涉及稀土钢产品应用领域，尤其涉及一种稀土铈微合金化生产H40钢的制备方法。
背景技术
稀土元素作为包头地区的特色资源，广泛应用在钢铁材料中。现有研究基础局限于稀土变质夹杂作用，随着钢铁行业的转型升级，用户的对产品提出了个性化需求。油、气井套管作为开采、钻井的支撑构件，对产品的综合性能指标提出了更高的要求，本发明探索性的采用稀土元素生产石油套管的制备方法。
现有专利研究如下：
专利名称为一种含稀土耐硫化氢腐蚀高抗挤毁石油套管及其生产方法阐述了一种加入元素能够起到净化钢液、改善非金属夹杂物形态、减少点腐蚀和强化晶界等作用，但添加Cr、Mo成本较高的合金元素，进一步提高钢材的冲击韧性和抗硫化氢腐蚀性能的效果。本发明采用碳+锰合金成分系，添加稀土元素后，即降低合金成本，又保证产品的综合性能，实现低成本、高效化批量稳定生产。
专利名称为一种含稀土R95钢级石油套管生产方法阐述了一种采用碳锰钢加稀土钢种轧制后经过热处理工艺热处理工艺采用水淬加回火，在保证强度的前提下大大提高钢的塑性，使钢管的冲击韧性提高，可以满足石油套管在不同工况下的使用要求。本发明采用控轧控冷技术，并加入稀土元素后，保证产品的综合性能，实现产品稳定化生产。
专利名称为一种含稀土低碳高合金抗腐蚀油套管钢及其制备工艺阐述了通过添加稀土元素对脆化晶界元素S、P含量的严格控制，添加有效捕氢元素Mo，来保证油井管良好的SCC性能；通过控制钢中C和Mn化学成分，来提高钢抗CO2的耐蚀性；通过加入一定含量的Cr来增强抗腐蚀能力，提高钢种淬透性；V可细化组织晶粒，提高强度和韧性的同事保证热强性。本发明采用添加稀土元素后，可以稳定提升产品冲击韧性，降低或者取代Mo、V等贵金属元素，探索低成本稀土型高级别套管的研发及应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种稀土铈微合金化生产H40钢的制备方法，能够满足强度在360-450MPa范围内油、气井的热轧钢带的各项标准要求。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种稀土铈微合金化生产H40钢的制备方法，具体冶炼工序为：KR脱硫→转炉→LF炉→板坯连铸，其中：
精炼工序：控制离站硫含量小于0.005％，钙处理后软吹时间大于5min以后加入稀土铈铁合金，加入稀土后软吹5min以上离位供铸机；
连铸工序：以拉速1.0m/min进行连铸生产；
热轧工序：采用优化铸坯加热曲线充分保证加热温度和均热时间，设定板坯加热温度1170-1200℃，确保整体铸坯温度均匀一致及稀土合金充分固溶；轧制采用TMCP工艺，精轧开轧温度控制在930-1020℃，保证单道次压下率大于等于25％，使奥氏体充分变形及均匀化；精轧开轧温度不高于990℃，末道次变形量大于12％；卷取温度不高于620℃。
进一步的，所述轧制具体包括：
板坯出炉温度控制在1185±15℃；在炉时间控制在≥160min。
高压水除磷；
压力机定宽；
飞剪；
高压水除磷；
精轧开轧温度控制在930-1020℃；终轧温度控制在850-880℃；
加密层流冷却，钢带冷却速度控制在20℃/s均匀冷却；
钢卷托盘运输；
取样和检验。
进一步的，稀土铈微合金化生产H40的质量百分比的化学成分为：C 0.16-0.18％；Si 0.10-0.20％；Mn 1.20-1.30％；Als 0.020-0.050；Ca 0.0010-0.0030％；N≤0.003-0.006％；Ce 0.0005-0.0010％；余量为Fe及无法避免的其它残留元素。
进一步的，连铸工序中钢种液相线温度为1512℃。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明目的工艺方法能够满足强度在360-450MPa范围内油、气井的热轧钢带的各项标准要求。加入稀土元素后可以降低钢带的带状组织缺陷，细化铁素体组织，降低材料的韧脆转变温度。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为加稀土与未加稀土的显微组织对比示意图。
具体实施方式
一种稀土铈微合金化生产H40的制备方法，其质量百分比的化学成分为：C 0.16-0.18％；Si 0.10-0.20％；Mn 1.20-1.30％；Als 0.020-0.050；Ca 0.0010-0.0030％；N≤0.003-0.006％；Ce 0.0005-0.0010％；余量为Fe及无法避免的其它残留元素。
更进一步，提供一种稀土铈微合金化生产H40的制备方法，其具体步骤为：
LF炉：控制离站硫含量小于0.005％，钙处理后软吹时间大于5min以后加入稀土铈铁合金，加入稀土后软吹5min以上离位供铸机。
连铸：该钢种液相线温度为1512℃，以拉速1.0m/min进行连铸生产。
热轧：设定板坯加热温度1170-1200℃，确保整体铸坯温度均匀一致及稀土合金充分固溶；轧制采用TMCP工艺，精轧开轧温度控制在930-1020℃，保证单道次压下率大于等于25％，使奥氏体充分变形及均匀化；精轧开轧温度不高于990℃，末道次变形量大于12％，增加相变时铁素体的形核率，有效细化晶粒；卷取温度不高于620℃，得到细小铁素体+珠光体组织。
优选低，所述轧制具体包括：
板坯出炉温度控制在1185±15℃；在炉时间控制在≥160min。
高压水除磷；
压力机定宽；
飞剪；
高压水除磷；
精轧开轧温度控制在930-1020℃；终轧温度控制在850-880℃；
加密层流冷却，钢带冷却速度控制在20℃/s均匀冷却；
钢卷托盘运输；
取样和检验。
本发明目的在于提供一本发明设计的一种稀土铈生产H40的工艺方法，能够满足强度在360-450MPa范围内油、气井的热轧钢带的各项标准要求。
下面结合实施例，进一步阐述本发明：
1.材料的冶炼
转炉：出钢温度≥1620℃，保证成分与温度协调出钢；该钢种采用锰铁、硅铁等合金进行合金化，终脱氧采用铝铁脱氧。
精炼：控制离站硫含量小于0.005％，钙处理后软吹时间大于5min以后加入稀土铈铁合金，加入稀土后软吹5min以上离位供铸机。
连铸：该钢种液相线温度为1512℃，以拉速1.0m/min进行连铸生产，钢水过热度15-30℃。
2.轧机工艺
采用步进式加热炉加热铸坯，设定板坯加热温度1170-1200℃，确保整体铸坯温度均匀一致及稀土合金充分固溶；轧制采用TMCP工艺，精轧开轧温度控制在930-1020℃，保证单道次压下率大于等于25％，使奥氏体充分变形及均匀化；精轧开轧温度不高于990℃，末道次变形量大于12％，增加相变时铁素体的形核率，有效细化晶粒；卷取温度不高于620℃。
3实施例分析
根据以上生产要求，未加稀土与加入稀土后的显微组织对比如图1所示
啊计入稀土的系列冲击功图下表1所示。
表1加稀土产品系列冲击功
Figure BDA0002620880550000051
综上，由图1和表1可知，加入稀土元素后可以降低钢带的带状组织缺陷，细化铁素体组织，降低材料的韧脆转变温度
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种稀土铈微合金化生产H40钢的制备方法，其特征在于：包括：
精炼工序：控制离站硫含量小于0.005％，钙处理后软吹时间大于5min以后加入稀土铈铁合金，加入稀土后软吹5min以上离位供铸机；
连铸工序：以拉速1.0m/min进行连铸生产；
热轧工序：采用优化铸坯加热曲线充分保证加热温度和均热时间，设定板坯加热温度1170-1200℃，确保整体铸坯温度均匀一致及稀土合金充分固溶；轧制采用TMCP工艺，精轧开轧温度控制在930-1020℃，保证单道次压下率大于等于25％，使奥氏体充分变形及均匀化；精轧开轧温度不高于990℃，末道次变形量大于12％；卷取温度不高于620℃。
2.根据权利要求1所述的稀土铈微合金化生产H40钢的制备方法，其特征在于：所述轧制具体包括：
板坯出炉温度控制在1185±15℃；在炉时间控制在≥160min。
高压水除磷；
压力机定宽；
飞剪；
高压水除磷；
精轧开轧温度控制在930-1020℃；终轧温度控制在850-880℃；
加密层流冷却，钢带冷却速度控制在20℃/s均匀冷却；
钢卷托盘运输；
取样和检验。
3.根据权利要求1所述的稀土铈微合金化生产H40钢的制备方法，其特征在于：稀土铈微合金化生产H40的质量百分比的化学成分为：C 0.16-0.18％；Si 0.10-0.20％；Mn 1.20-1.30％；Als 0.020-0.050；Ca 0.0010-0.0030％；N≤0.003-0.006％；Ce 0.0005-0.0010％；余量为Fe及无法避免的其它残留元素。
4.根据权利要求1所述的稀土铈微合金化生产H40钢的制备方法，其特征在于：连铸工序中钢种液相线温度为1512℃。
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