CN113118209B - 一种提高x70m管线钢低温dwtt性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及管线钢管生产技术领域，尤其涉及一种提高X70M管线钢低温DWTT性能的方法。本发明限定小于等于250mm厚度坯料，中间坯厚度为3.0～3.3倍成品厚度，大于250mm小于等于300mm厚度坯料，中间坯厚度为4.2～4.5倍成品厚度，对不同厚度的坯料采取不同的工艺参数进行控制，通过改善中间坯提高X70M管线钢低温DWTT性能。采用较低成本的合金体系，通过优化控轧控冷工艺，使所述的管线钢具有细晶粒铁素体组织，从而保证其落锤撕裂性能。加热时采用5阶段加热，保证了坯料加热均匀。通过降低轧制温度、提高轧制变形量、增加层流冷却速度，获得超细晶铁素体，使所述的管线钢同时具有良好的强度性能和优异的落锤撕裂性能。

Description

一种提高X70M管线钢低温DWTT性能的方法
技术领域
本发明涉及管线钢管生产技术领域，尤其涉及一种提高X70M管线钢低温DWTT性能的方法。
背景技术
管道运输具备高效，经济，节能，环保无污染等特点，因此被用作石油和天然气输送的首选。为了确保运输过程的稳定性和安全性，长距离和高压输送管道通常采用厚规格管线钢。
为了避免油气输送管道经过人口密集区域的安全隐患，油气输送管道用钢的综合性能要求特别高，具备高强度的同时需具备低温韧性和良好的焊接性能等特点，这里需要特别指出的是止裂性能的落锤撕裂性能要求相当苛刻。DWTT落锤撕裂性能作为管线用钢质量判定的一个重要指标，落锤撕裂试验较夏比冲击试验更能反应管线用钢材料本身的止裂性。为了保证管道用钢在输送高压油气过程中的安全性，提高管道用钢强度的同时需提高管道用钢的厚度，但是随着钢带材质厚度的增加，落锤性能变差，落锤撕裂试验的韧脆转变温度升高。
低温DWTT性能是管线钢最重要的性能之一，此性能主要考验管线钢低温韧性，传统控制方法并未考虑中间坯厚度对此性能的影响，另外采用不同厚度规格坯料轧制同一厚度规格管线钢并未考虑中间坯厚度的影响，导致性能存在差别。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种提高X70M管线钢低温DWTT性能的方法。改善X70M管线钢低温DWTT性能，提高性能合格率；避免不同厚度规格坯料轧制同一厚度规格管线钢并未考虑中间坯厚度的影响，导致性能存在差别。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种提高X70M管线钢低温DWTT性能的方法，将钢坯依次进行加热、粗轧、精轧、控冷和矫直，得到X70M管线钢，具体包括如下工艺步骤：
1)加热阶段：加热分为五个阶段，分别为预热、一加、二加、三加与均热，三加与均热为高温段，限定加热时间及高温段温度；三加段温度控制在1220～1240℃，均热段温度控制在1190～1220℃，将加热总时间控制在270～330分钟，高温段时间控制在120～180分钟。
2)粗轧阶段：粗轧采用横-纵轧制方式，分为横轧展宽阶段与纵轧阶段；横轧展宽阶段后待温度至1030～1040℃再纵轧。
3)小于等于250mm坯料，中间坯厚度为3.0～3.3倍成品厚度，大于250～300mm坯料，中间坯厚度为4.2～4.5倍成品厚度；
小于等于250mm坯料：控制纵轧有载荷道次为2～4道，并且道次压下率≥15％，同时纵轧每道次投入粗轧前后除磷水，保证纵轧每道次温降10～15℃；
大于250～300mm坯料：控制纵轧有载荷道次为3～5道，并且道次压下率≥20％，同时纵轧每道次投入粗轧前后除磷水，保证纵轧每道次温降15～20℃。
4)精轧阶段：精轧阶段开轧温度为840～880℃，精轧终轧温度至780～820℃，轧制完成后立即入水，入水温度750～800℃；
5)控冷阶段：采用半自动控冷模式，上水量为200～500m3/h，下水量为1000～1500m3/h，开12～15组，水比为1/3～1/2.5，辊道速度为1.1～1.5m/s，保证返红温度在460～500℃；
6)矫直阶段采用1道次矫直，保证矫直后钢板板形平直。
与现有方法相比，本发明的有益效果是：
1、本发明限定小于等于250mm坯料，中间坯厚度为3.0～3.3倍成品厚度，大于250～300mm坯料，中间坯厚度为4.2～4.5倍成品厚度，对不同厚度的坯料采取不同的工艺参数进行控制，通过改善中间坯提高X70M管线钢低温DWTT性能。
2、本发明采用较低成本的合金体系，通过优化控轧控冷工艺，使所述的管线钢具有细晶粒铁素体组织，从而保证其落锤撕裂性能。
3、本发明加热时采用5阶段加热，保证了坯料加热均匀。
4、通过降低轧制温度、提高轧制变形量、增加层流冷却速度，获得超细晶铁素体，使所述的管线钢同时具有良好的强度性能和优异的落锤撕裂性能。
本发明改善X70M管线钢低温DWTT性能，提高性能合格率，经小批量试制发现，钢板各项性能指标达到理想要求，钢板性能合格率超过97％以上。钢板力学性能为：横向屈服强度值500-600MPa，抗拉强度590-620MPa，横向屈强比≤0.90；-15℃DWTT均值≥85％。
具体实施方式
本发明公开了一种提高X70M管线钢低温DWTT性能的方法。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
一种提高X70M管线钢低温DWTT性能的方法，将钢坯依次进行加热、粗轧、精轧、控冷和矫直，得到X70M管线钢，具体包括：
1、加热阶段：加热分为五个阶段，分别为预热、一加、二加、三加与均热，三加与均热为高温段；限定加热时间及高温段温度，三加温度限制在1220～1240℃，均热段温度限制在1190～1220℃，将加热总时间限定在270～30分钟，高温段时间限制在120-180分钟。
2、采用三阶段控制轧制。采用横-纵轧方式进行轧制，横轧阶段后待温至1030～1040℃再纵轧；
3、小于等于250mm坯料，中间坯厚度为3.0～3.3倍成品厚度，大于250～300mm坯料，中间坯厚度为4.2～4.5倍成品厚度；
小于等于250mm坯料：控制纵轧有载荷道次为3道，并且道次压下率≥15％，同时纵轧每道次投入粗轧前后除磷水，保证纵轧每道次温降10～15℃；
大于250～300mm坯料：控制纵轧有载荷道次为4道，并且道次压下率≥20％，同时纵轧每道次投入粗轧前后除磷水，保证纵轧每道次温降15～20℃；
4、精轧阶段开轧温度为840～880℃，精轧终轧温度至780～820℃，轧制完成后立即入水，入水温度750～800℃；
5、控冷阶段，采用半自动控冷模式，上水量为200～500，下水量为1000～1500，开12～15组，水比为1/3～1/2.5，辊道速度为1.1-1.5m/s，保证返红温度在460～500℃(水比＝上水量/下水量)
6、矫直阶段采用1道次矫直，保证矫直后钢板板形平直。
【实施例】
按照上述的生产工艺，本发明的实际工艺参数如表1所示，本发明实物性能如表2所示。
表1工艺参数
Figure GDA0003845582360000041
表2实物性能
Figure GDA0003845582360000042
本发明改善X70M管线钢低温DWTT性能，提高性能合格率；避免不同厚度规格坯料轧制同一厚度规格管线钢并未考虑中间坯厚度的影响，导致性能存在差别。
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 (3)

1.一种提高X70M管线钢低温DWTT性能的方法，将钢坯依次进行加热、粗轧、精轧、控冷和矫直，得到X70M管线钢，避免不同厚度规格坯料轧制同一厚度规格管线钢未考虑中间坯厚度的影响，导致性能存在差别；其特征在于，具体包括如下工艺步骤：
1)加热阶段：加热分为五个阶段，分别为预热、一加、二加、三加与均热，三加与均热为高温段，限定加热时间及高温段温度；
2)粗轧阶段：粗轧采用横-纵轧制方式，分为横轧展宽阶段与纵轧阶段；
3)小于等于250mm厚度坯料，中间坯厚度为3.0～3.3倍成品厚度；大于250mm小于等于300mm厚度坯料，中间坯厚度为4.2～4.5倍成品厚度；
小于等于250mm厚度坯料，控制纵轧有载荷道次为2～4道，并且道次压下率≥15％，同时纵轧每道次投入粗轧前后除鳞水，保证纵轧每道次温降10～15℃；
大于250mm小于等于300mm厚度坯料，控制纵轧有载荷道次为3～5道，并且道次压下率≥20％，同时纵轧每道次投入粗轧前后除鳞水，保证纵轧每道次温降15～20℃；
4)精轧阶段：精轧阶段开轧温度为840～880℃，精轧终轧温度至780～820℃，轧制完成后立即入水，入水温度750～800℃；
5)控冷阶段：采用半自动控冷模式，上水量为200～500m3/h，下水量为1000～1500m3/h，开12～15组，水比为1/3～1/2.5，辊道速度为1.1～1.5m/s，保证返红温度在460～500℃；
6)矫直阶段采用1道次矫直，保证矫直后钢板板形平直。
2.根据权利要求1所述的一种提高X70M管线钢低温DWTT性能的方法，其特在于，所述步骤1)中三加段温度控制在1220～1240℃，均热段温度控制在1190～1220℃，将加热总时间控制在270～330分钟，高温段时间控制在120～180分钟。
3.根据权利要求1所述的一种提高X70M管线钢低温DWTT性能的方法，其特在于，所述步骤2)中横轧展宽阶段后待温度至1030～1040℃再纵轧。
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