CN114892088A - 一种热轧态x60钢级无缝管线管及其制备方法 - Google Patents

一种热轧态x60钢级无缝管线管及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114892088A
CN114892088A CN202210544441.2A CN202210544441A CN114892088A CN 114892088 A CN114892088 A CN 114892088A CN 202210544441 A CN202210544441 A CN 202210544441A CN 114892088 A CN114892088 A CN 114892088A
Authority
CN
China
Prior art keywords
percent
steel
equal
less
hot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210544441.2A
Other languages
English (en)
Inventor
王雪原
尹修刚
李刚
刘明洋
杜超
律兆忠
包永瑞
严雪松
闫庆涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengde Jianlong Special Steel Co Ltd
Original Assignee
Chengde Jianlong Special Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengde Jianlong Special Steel Co Ltd filed Critical Chengde Jianlong Special Steel Co Ltd
Priority to CN202210544441.2A priority Critical patent/CN114892088A/zh
Publication of CN114892088A publication Critical patent/CN114892088A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/10Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
    • C21D8/105Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies of ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/04Making ferrous alloys by melting
    • C22C33/06Making ferrous alloys by melting using master alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/16Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/20Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/10Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
    • Y02P10/143Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

本发明提供了一种热轧态X60钢级无缝管线管及其制备方法,所述制备方法包括:高炉铁水依次经过转炉提钒、转炉炼钢、LF精炼、连铸、缓冷得到钢坯;所述钢坯依次经过锯切、加热、穿孔、连轧、定径、冷床以及后处理后得到所述热轧态X60钢级无缝管线管。本发明提供的热轧态X60钢级无缝管线管通过降低C的含量,改善钢管的焊接性;增加Mn的含量,以弥补管线钢因降低C含量而损失屈服强度;通过组分的设计引入钒氮合金元素,使得钢的内部形成钒氮、碳氮复合化合物,通过沉淀强化和细化晶粒作用,进而保证了钢材不进行调质,经热轧后钢管力学性能达到了调质态同等的要求。

Description

一种热轧态X60钢级无缝管线管及其制备方法
技术领域
本发明属于低合金钢制造技术领域,涉及一种无缝钢管,尤其涉及一种热轧态X60钢级无缝管线管及其制备方法。
背景技术
钢管用输送钢管有无缝钢管和焊管两种,无缝钢管制造的管线管一般占输送管线用钢管的10%左右,并主要用于路上特殊地段、加压站进出地段以及城市主干线等。具体的,无缝管线管运输是陆地及海上长距离输送石油、天然气最经济合理的运输方式,随着石油天然气需求量的不断增加,管道的输送压力也不断增加,因此管线管钢都向着高强度方向发展。
管线钢在使用过程中,除要求具有较高的耐压强度外,还要求具有较高的低温韧性和优良的焊接性能。无缝钢管相比焊管,在焊接性方面具有天然的优势。按国际通用的行业标准API SPEC 5L最新第44版的要求,X60 PSL2等级管线管必须满足碳当量、抗拉强度、屈服强度、冲击韧性以及屈强比的严格要求。
CN 103882298A公开了一种X60输送管线用无缝钢管以及制造方法,所述X60输送管线用无缝钢管的成分包括:C 0.12%-0.16%、Si 0.30%-0.45%、Mn 1.30%-1.50%、V0.05%-0.10%、Ti 0.01%-0.03%、P≤0.020%、S≤0.012%、N≤0.008%,余为Fe;所述制造方法为用转炉冶炼+炉外精炼+方坯连铸+圆坯轧制+无缝制管工艺,具体包括:1)采用热轧圆坯作为制管坯料,方坯加热温度1250~1300℃,圆坯轧制温度1100~1150℃;2)无缝制管采用环形炉加热圆坯-菌式穿孔机穿管-连续轧管机轧管-控制冷却-定径机:连轧终轧温度950-1050℃,冷速1015℃/s,终冷温度620-670℃,再进定径机成型,空冷至室温。
CN 105537315A公开了一种液化天然气用低温无缝钢管的生产方法,其工艺流程如下所述:VD连铸坯→坯料切割→坯料加热→穿孔→连轧管机组轧制管坯→热锯头尾→冷却→矫直→精整→尺寸及表面质量检查→包装入库。该专利提供的无缝钢管的伸长率较低,无法满足现有工业的需求。
CN 110157857A公开了一种石油用耐高压无缝钢管的制造方法,所述制造方法包括以下步骤:S1:电弧炉冶炼,将无缝钢管原料放入电弧炉内进行冶炼,冶炼温度为3800-4000℃,将原料冶炼成熔体原料;S2:LF炉外精炼;S3:VD真空脱气,对LF炉外精炼后的钢水放入到VD型钢包精炼炉中,对钢水进行真空脱气处理及真空下合金成分微调及氩气搅拌;S4:管坯制作,将VD真空脱气处理后的钢水倒入模具中制成无缝钢管管坯材料;S5:机组轧制,将管坯放入到轧制机上进行热轧,轧制温度为700-1100℃;S6:扩制,根据设计使用需要,对轧制好的无缝钢管进行扩制,扩制温度为800-830℃,热扩速度为50±10mm/min;S7:热处理;S8:喷涂,将无缝钢管管材采用环氧酚醛树脂涂料进行底漆喷涂,然后进行烘烤,待底漆烘烤完全冷却后继续采用环氧酚醛树脂涂料进行面漆喷涂,然后进行烘烤;S9:固化处理,将喷涂结束的无缝钢管放入连续炉中进行固化处理,固化温度为200-240℃,固化时间为60min;S10:精整,对固化处理完成的无缝钢管分别进行切头、尾、切边、矫平和平整处理;S11:检查包装,无缝钢管精整结束后,检查无缝钢管的质量,并进行包装。所述专利在制备过程中的能源消耗等成本较高,制造周期长,成材率会随之降低且增加环境污染。
综上所述,提供一种既可以提高钢管性能稳定性,也可以降低钢管制造成本,同时达到了节能减排、保护环境的制备方法已经成为本领域亟需解决的问题之一。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种热轧态X60钢级无缝管线管及其制备方法,所述制备方法对比热处理后钢管,节省了热处理工序,提高了钢管性能稳定性,不仅降低钢管制造成本,同时达到了节能减排、保护环境的目的。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种热轧态X60钢级无缝管线管,所述热轧态X60钢级无缝管线管的化学成分质量百分比为:C为0.14-0.20%,Si为0.20-0.37%,Mn为1.35-1.70%,P≤0.025%,S≤0.005%,V为0.06-0.20%,N为0.0070-0.0200%,Al为0.005-0.040%,O≤0.0015%,Pb+Sn+As+Sb+Bi≤0.005%,Cr≤0.20%,Ni≤0.20%,Mo≤0.10%,Cu≤0.2%,余量为Fe及其他不可避免的杂质。
本发明通过降低C的含量,改善钢管的焊接性;增加Mn的含量,以弥补管线钢因降低C含量而损失屈服强度;通过组分的设计引入钒氮合金元素,使得钢的内部形成钒氮、碳氮复合化合物,通过沉淀强化和细化晶粒作用,进而保证了钢材不进行调质,经热轧后钢管力学性能达到了调质态同等的要求。
优选地,所述热轧态X60钢级无缝管线管的化学成分质量百分比为:C为0.15-0.18%,Si为0.25-0.35%,Mn为1.50-1.60%,P≤0.020%,S≤0.005%,V为0.10-0.15%,N为0.0100-0.0150%,Al为0.015-0.035%,O≤0.0012%,Pb+Sn+As+Sb+Bi≤0.005%,Cr≤0.15%,Ni≤0.10%,Mo≤0.05%,Cu≤0.15%,余量为Fe及其他不可避免的杂质。
优选地,所述热轧态X60钢级无缝管线管的屈服强度≥455MPa,例如可以是455MPa、460MPa、465MPa、470MPa、475MPa、480MPa、485MPa、490MPa、495MPa或500MPa,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述热轧态X60钢级无缝管线管的拉伸强度≥610MPa,例如可以是610MPa、615MPa、620MPa、625MPa、630MPa、635MPa、640MPa、645MPa或650MPa,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述热轧态X60钢级无缝管线管的伸长率≥30%,例如可以是30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%或40%,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述热轧态X60钢级无缝管线管的碳当量≤0.45%,例如可以是0.45%、0.43%、0.41%、0.39%、0.37%或0.35%,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
第二方面,本发明提供了一种如第一方面所述热轧态X60钢级无缝管线管的制备方法,所述制备方法包括:
高炉铁水依次经过转炉提钒、转炉炼钢、LF精炼、连铸以及缓冷后得到钢坯;所述钢坯依次经过锯切、加热、穿孔、连轧、定径、冷床以及后处理后得到所述热轧态X60钢级无缝管线管。
本发明提供的热轧态X60钢级无缝管线管的生产制备方法,对比热处理后钢管,节省了热处理工序,提高了钢管性能稳定性,不仅降低钢管制造成本,同时达到了节能减排、保护环境的目的。
本发明通过控制连轧终轧温度,实现了钢管晶粒细化,微合金化热轧态X 60钢级无缝钢管的力学性能达到了调质态同等的力学性能要求,具有明显的经济性特征。
优选地,所述转炉提钒后所得半钢水中钒的含量为0.005-0.015%,例如可以是0.005%、0.007%、0.009%、0.011%、0.013%或0.015%,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述转炉炼钢中补充锰硅合金、低碳锰铁以及钒铁合金。
优选地,所述转炉炼钢的终点温度≥1620℃,例如可以是1620℃、1640℃、1660℃、1680℃、1700℃、1720℃、1760℃或1800℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述转炉炼钢的终点为P的含量≤0.025%,例如可以是0.025%、0.023%、0.021%、0.019%、0.017%或0.015%,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用;C的含量为0.03-0.06%,例如可以是0.03%、0.035%、0.04%、0.045%、0.05%、0.055%或0.06%,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述转炉炼钢中出钢前20-30s添加铝料,例如可以是20s、21s、22s、23s、24s、25s、26s、27s、28s、29s或30s,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述铝料的添加量为1.2-1.8kg/t铁水,例如可以是1.2kg/t铁水、13.kg/t铁水、.14kg/t铁水、1.5kg/t铁水、1.6kg/t铁水、1.7kg/t铁水或1.8kg/t铁水,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述LF精炼中使用白渣。
本发明所述白渣中FeO+MnO≤0.8%。
优选地,所述白渣的保持时间为15-30min,例如可以是15min、17min、19min、21min、23min、25min、27min、29min或30min,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述LF精炼中软吹的时间为15-30min,例如可以是15min、17min、19min、21min、23min、25min、27min、29min或30min,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述LF精炼中出钢时钙铝的质量比为(0.1-0.2):1,例如可以是0.1:1、0.11:1、0.12:1、0.13:1、0.14:1、0.15:1、0.16:1、0.17:1、0.18:1、0.19:1或0.2:1,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述连铸中的拉速为1.0-1.5m/min,例如可以是1.0m/min、1.1m/min、1.2m/min、1.3m/min、1.4m/min或1.5m/min,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述连铸中的过热温度为15-25℃,例如可以是15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃或25℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述缓冷的时间为≥24,例如可以是24h、25h、26h、27或28h,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述加热的温度为1200-1400℃,例如可以是1200℃、1220℃、1240℃、1260℃、1280℃、1300℃、1320℃、1340℃、1360℃、1380℃或1400℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述加热的时间为200-240min,例如可以是200min、210min,220min、230min或240min,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述连轧的开轧温度为900-1000℃,例如可以是900℃、910℃、920℃、930℃、940℃、950℃、960℃、970℃、980℃、990℃或1000℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述连轧中的终轧温度为800-850℃,例如可以是800℃、805℃、810℃、815℃、820℃、825℃、830℃、835℃、840℃、845℃或850℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述冷床的温度为150-300℃,例如可以是150℃、160℃、180℃、210℃、250℃、280℃或300℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地,所述后处理包括依次进行的切头、切尾、漏磁探伤检测以及包装。
作为本发明的优选技术方案,本发明第二方面提供的所述热轧态X60钢级无缝管线管的制备方法包括:
高炉铁水依次经过转炉提钒、转炉炼钢、LF精炼、连铸以及缓冷后得到钢坯;所述钢坯依次经过锯切、加热、穿孔、连轧、定径、冷床、切头、切尾、漏磁探伤检测以及包装后得到所述热轧态X60钢级无缝管线管;
其中,所述转炉提钒后所得半钢水中钒的含量为0.005-0.015%;
所述转炉炼钢中补充锰硅合金、低碳锰铁以及钒铁合金;所述转炉炼钢的终点温度≥1620℃;所述转炉炼钢的终点为P的含量≤0.025%,C的含量为0.03-0.06%;所述转炉炼钢中出钢前20-30s添加铝料,所述铝料的添加量为1.2-1.8kg/t铁水;
所述LF精炼中使用白渣,所述白渣中FeO+MnO≤0.8%,所述白渣的保持时间为15-30min;所述LF精炼中软吹的时间为15-30min,出钢时钙铝的质量比为(0.1-0.2):1;
所述连铸中的拉速为1.0-1.5m/min,过热温度为15-25℃;所述缓冷的时间为≥24h;
所述加热的温度为1200-1400℃,时间为200-240min;所述连轧中的开轧温度为900-1000℃,终轧温度为800-850℃;所述冷床的温度为150-300℃。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值,还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明提供的热轧态X60钢级无缝管线管通过组分的设计引入钒氮合金元素,使得钢的内部形成钒氮、碳氮复合化合物,通过沉淀强化和细化晶粒作用,进而保证了钢材不进行调质,经热轧后钢管力学性能达到了调质态同等的要求;
(2)本发明提供的热轧态X60钢级无缝管线管的制备方法通过控制连轧终轧温度,实现了钢管晶粒细化,微合金化热轧态X 60钢级无缝钢管的力学性能达到了调质态同等的力学性能要求,具有明显的经济性特征。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种热轧态X60钢级无缝管线管,所述热轧态X60钢级无缝管线管的化学成分质量百分比为:C为0.16%,Si为0.30%,Mn为1.55%,P为0.015%,S为0.005%,V为0.13%,N为0.0130%,Al为0.025%,O为0.001%,Pb+Sn+As+Sb+Bi=0.0045%,Cr为0.13%,Ni为0.10%,Mo为0.05%,Cu为0.15%,余量为Fe及其他不可避免的杂质。
所述热轧态X60钢级无缝管线管的制备方法包括:
高炉铁水依次经过转炉提钒、转炉炼钢、LF精炼、连铸以及缓冷后得到钢坯;所述钢坯依次经过锯切、加热、穿孔、连轧、定径、冷床、切头、切尾、漏磁探伤检测以及包装后得到所述热轧态X60钢级无缝管线管;
其中,所述转炉提钒后所得半钢水中钒的含量为0.1%;
所述转炉炼钢中补充锰硅合金、低碳锰铁以及钒铁合金;所述转炉炼钢的终点温度为1620℃;所述转炉炼钢的终点为P的含量≤0.007%,C的含量为0.05%;所述转炉炼钢中出钢前30s添加铝料,所述铝料的添加量为1.5kg/t铁水;
所述LF精炼中使用白渣,所述白渣中FeO+MnO≤0.8%,所述白渣的保持时间为18min;所述LF精炼中软吹的时间为18min,出钢时钙铝的质量比为0.12:1;
所述连铸中的拉速为1.25m/min,过热温度为20℃;所述缓冷的时间为28h;
所述加热的温度为1280℃,时间为210min;
所述连轧中的开轧温度为910℃,终轧温度为810℃;所述冷床的温度为180℃。
实施例2
本实施例提供了一种热轧态X60钢级无缝管线管,所述热轧态X60钢级无缝管线管的化学成分质量百分比为:C为0.16%,Si为0.35%,Mn为1.55%,P为0.015%,S为0.005%,V为0.12%,N为0.0120%,Al为0.025%,O为0.0010%,Pb+Sn+As+Sb+Bi=0.005%,Cr为0.08%,Ni为0.04%,Mo为0.01%,Cu为0.02%,余量为Fe及其他不可避免的杂质。
所述热轧态X60钢级无缝管线管的制备方法包括:
高炉铁水依次经过转炉提钒、转炉炼钢、LF精炼、连铸以及缓冷后得到钢坯;所述钢坯依次经过锯切、加热、穿孔、连轧、定径、冷床、切头、切尾、漏磁探伤检测以及包装后得到所述热轧态X60钢级无缝管线管;
其中,所述转炉提钒后所得半钢水中钒的含量为0.01%;
所述转炉炼钢中补充锰硅合金、低碳锰铁以及钒铁合金;所述转炉炼钢的终点温度为1650℃;所述转炉炼钢的终点为P的含量为0.008%,C的含量为0.04%;所述转炉炼钢中出钢前20s添加铝料,所述铝料的添加量为1.2kg/t铁水;
所述LF精炼中使用白渣,所述白渣中FeO+MnO≤0.8%,所述白渣的保持时间为15min;所述LF精炼中软吹的时间为30min,出钢时钙铝的质量比为0.1:1;
所述连铸中的拉速为1.5m/min,过热温度为25℃;所述缓冷的时间为28h;
所述加热的温度为1200℃,时间为204min;
所述连轧中的开轧温度为900℃,终轧温度为800℃;所述冷床的温度为200℃。
实施例3
本实施例提供了一种热轧态X60钢级无缝管线管,所述热轧态X60钢级无缝管线管的化学成分质量百分比为:C为0.17%,Si为0.37%,Mn为1.70%,P为0.025%,S为0.005%,V为0.11%,N为0.010%,Al为0.04%,O为0.001%,Pb+Sn+As+Sb+Bi=0.0025%,Cr为0.20%,Ni为0.16%,Mo为0.10%,Cu为0.2%,余量为Fe及其他不可避免的杂质。
所述热轧态X60钢级无缝管线管的制备方法包括:
高炉铁水依次经过转炉提钒、转炉炼钢、LF精炼、连铸以及缓冷后得到钢坯;所述钢坯依次经过锯切、加热、穿孔、连轧、定径、冷床、切头、切尾、漏磁探伤检测以及包装后得到所述热轧态X60钢级无缝管线管;
其中,所述转炉提钒后所得半钢水中钒的含量为0.015%;
所述转炉炼钢中补充锰硅合金、低碳锰铁以及钒铁合金;所述转炉炼钢的终点温度为1660℃;所述转炉炼钢的终点为P的含量为0.02%,C的含量为0.05%;所述转炉炼钢中出钢前30s添加铝料,所述铝料的添加量为1.2kg/t铁水;
所述LF精炼中使用白渣,所述白渣中FeO+MnO≤0.8%,所述白渣的保持时间为30min;所述LF精炼中软吹的时间为15min,出钢时钙铝的质量比为0.2:1;
所述连铸中的拉速为1.0m/min,过热温度为25℃;所述缓冷的时间26h;
所述加热的温度为1400℃,时间为240min;
所述连轧中的开轧温度为1000℃,终轧温度为850℃;所述冷床的温度为250℃。
实施例4
本实施例提供了一种热轧态X60钢级无缝管线管,所述热轧态X60钢级无缝管线管的化学成分质量百分比为:C为0.16%,Si为0.20%,Mn为1.35%,P为0.015%,S为0.003%,V为0.10%,N为0.010%,Al为0.005%,O为0.001%,Pb+Sn+As+Sb+Bi=0.0035%,Cr为0.18%,Ni为0.06%,Mo为0.05%,Cu为0.10%,余量为Fe及其他不可避免的杂质。
所述热轧态X60钢级无缝管线管的制备方法包括:
高炉铁水依次经过转炉提钒、转炉炼钢、LF精炼、连铸以及缓冷后得到钢坯;所述钢坯依次经过锯切、加热、穿孔、连轧、定径、冷床、切头、切尾、漏磁探伤检测以及包装后得到所述热轧态X60钢级无缝管线管;
其中,所述转炉提钒后所得半钢水中钒的含量为0.005%;
所述转炉炼钢中补充锰硅合金、低碳锰铁以及钒铁合金;所述转炉炼钢的终点温度≥1620℃;所述转炉炼钢的终点为P的含量为0.025%,C的含量为0.06%;所述转炉炼钢中出钢前25s添加铝料,所述铝料的添加量为1.6kg/t铁水;
所述LF精炼中使用白渣,所述白渣白渣中FeO+MnO≤0.8%,所述白渣的保持时间为18min;所述LF精炼中软吹的时间为18min,出钢时钙铝的质量比为0.15:1;
所述连铸中的拉速为1.25m/min,过热温度为20℃;所述缓冷的时间为26h;
所述加热的温度为1300℃,时间为240min;所述连轧中的开轧温度为950℃,终轧温度为820℃;所述冷床的温度为220℃。
实施例5
本实施例提供了一种热轧态X60钢级无缝管线管,所述热轧态X60钢级无缝管线管与实施例1相同。
所述热轧态X60钢级无缝管线管的制备方法与实施例1的区别仅在于:本实施例将所述转炉炼钢的终点更改为P的含量为0.008%,C的含量为0.04%。
实施例6
本实施例提供了一种热轧态X60钢级无缝管线管,所述热轧态X60钢级无缝管线管与实施例1相同。
所述热轧态X60钢级无缝管线管的制备方法与实施例1的区别仅在于:本实施例将LF精炼中白渣的保持时间更改为15min。
实施例7
本实施例提供了一种热轧态X60钢级无缝管线管,所述热轧态X60钢级无缝管线管与实施例1相同。
所述热轧态X60钢级无缝管线管的制备方法与实施例1的区别仅在于:本实施例将LF精炼中出钢时钙铝的质量比更改为0.25:1。
实施例8
本实施例提供了一种热轧态X60钢级无缝管线管,所述热轧态X60钢级无缝管线管与实施例1相同。
所述热轧态X60钢级无缝管线管的制备方法与实施例1的区别仅在于:实施例将LF精炼中出钢时钙铝的质量比更改为0.08:1。
对比例1
本对比例提供了一种热轧态X60钢级无缝管线管,所述热轧态X60钢级无缝管线管的化学质量百分比与实施例1的区别仅在于:本对比例中V含量为0.12%,且不添加N元素。
所述热轧态X60钢级无缝管线管的制备方法与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供了一种热轧态X60钢级无缝管线管,所述热轧态X60钢级无缝管线管的化学质量百分比与实施例1的区别仅在于:对比例中V含量为0.05%,N含量为0.012%。
所述热轧态X60钢级无缝管线管的制备方法与实施例1相同。
对比例3
本对比例提供了一种热轧态X60钢级无缝管线管,所述热轧态X60钢级无缝管线管的化学质量百分比与实施例1的区别仅在于:对比例中V含量为0.05%,且不添加N元素。
所述热轧态X60钢级无缝管线管的制备方法与实施例1相同。
将实施例1-8以及对比例1-3提供的热轧态X60钢级无缝管线管进行漏磁探伤检测,其检测结果为:漏磁探伤满足内外表面纵向F4级要求。
将实施例1-8以及对比例1-3提供的热轧态X60钢级无缝管线管进行物理性能检测,检测结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003649330450000141
Figure BDA0003649330450000151
由表1可知,本发明提供的热轧态X60钢级无缝管线管可以同时稳定达到薄管壁以及厚管壁X60钢级力学性能要求,具有低制造成本的经济优势。
综上所述,本发明提供的热轧态X60钢级无缝管线管通过降低C的含量,改善钢管的焊接性;增加Mn的含量,以弥补管线钢因降低C含量而损失屈服强度;通过组分的设计引入钒氮合金元素,使得钢的内部形成钒氮、碳氮复合化合物,通过沉淀强化和细化晶粒作用,进而保证了钢材不进行调质,经热轧后钢管力学性能达到了调质态同等的要求。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热轧态X60钢级无缝管线管,其特征在于,所述热轧态X60钢级无缝管线管的化学成分质量百分比为:C为0.14-0.20%,Si为0.20-0.37%,Mn为1.35-1.70%,P≤0.025%,S≤0.005%,V为0.06-0.20%,N为0.0070-0.0200%,Al为0.005-0.040%,O≤0.0015%,Pb+Sn+As+Sb+Bi≤0.005%,Cr≤0.20%,Ni≤0.20%,Mo≤0.10%,Cu≤0.2%,余量为Fe及其他不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的热轧态X60钢级无缝管线管,其特征在于,所述热轧态X60钢级无缝管线管的化学成分质量百分比为:C为0.15-0.18%,Si为0.25-0.35%,Mn为1.50-1.60%,P≤0.020%,S≤0.005%,V为0.10-0.15%,N为0.0100-0.0150%,Al为0.015-0.035%,O≤0.0012%,Pb+Sn+As+Sb+Bi≤0.005%,Cr≤0.15%,Ni≤0.10%,Mo≤0.05%,Cu≤0.15%,余量为Fe及其他不可避免的杂质。
3.根据权利要求1或2所述的热轧态X60钢级无缝管线管,其特征在于,所述热轧态X60钢级无缝管线管的屈服强度≥455MPa;
优选地,所述热轧态X60钢级无缝管线管的拉伸强度≥610MPa;
优选地,所述热轧态X60钢级无缝管线管的伸长率≥30%;
优选地,所述热轧态X60钢级无缝管线管的碳当量≤0.45%。
4.一种如权利要求1-3任一项所述热轧态X60钢级无缝管线管的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
高炉铁水依次经过转炉提钒、转炉炼钢、LF精炼、连铸以及缓冷后得到钢坯;所述钢坯依次经过锯切、加热、穿孔、连轧、定径、冷床以及后处理后得到所述热轧态X60钢级无缝管线管。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述转炉提钒后所得半钢水中钒的含量为0.005-0.015%;
优选地,所述转炉炼钢中补充锰硅合金、低碳锰铁以及钒铁合金;
优选地,所述转炉炼钢的终点温度≥1620℃;
优选地,所述转炉炼钢的终点为P的含量≤0.025%,C的含量为0.03-0.06%;
优选地,所述转炉炼钢中出钢前20-30s添加铝料;
优选地,所述铝料的添加量为1.2-1.8kg/t铁水。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征在于,所述LF精炼中使用白渣;
优选地,所述白渣的保持时间为15-30min;
优选地,所述LF精炼中软吹的时间为15-30min;
优选地,所述LF精炼中出钢时钙铝的质量比为(0.1-0.2):1。
7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法,其特征在于,所述连铸中的拉速为1.0-1.5m/min;
优选地,所述连铸中的过热温度为15-25℃;
优选地,所述缓冷的时间为≥24h;
优选地,所述加热的温度为1200-1400℃;
优选地,所述加热的时间为200-240min。
8.根据权利要求4-7任一项所述的制备方法,其特征在于,所述连轧的开轧温度为900-1000℃;
优选地,所述连轧中的终轧温度为800-850℃;
优选地,所述冷床的温度为150-300℃。
9.根据权利要求4-8任一项所述的制备方法,其特征在于,所述后处理包括依次进行的切头、切尾、漏磁探伤检测以及包装。
10.根据权利要求4-9任一项所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
高炉铁水依次经过转炉提钒、转炉炼钢、LF精炼、连铸以及缓冷后得到钢坯;所述钢坯依次经过锯切、加热、穿孔、连轧、定径、冷床、切头、切尾、漏磁探伤检测以及包装后得到所述热轧态X60钢级无缝管线管;
其中,所述转炉提钒后所得半钢水中钒的含量为0.005-0.015%;
所述转炉炼钢中补充锰硅合金、低碳锰铁以及钒铁合金;所述转炉炼钢的终点温度≥1620℃;所述转炉炼钢的终点为P的含量≤0.025%,C的含量为0.03-0.06%;所述转炉炼钢中出钢前20-30s添加铝料,所述铝料的添加量为1.2-1.8kg/t铁水;
所述LF精炼中使用白渣,所述白渣的保持时间为15-30min;所述LF精炼中软吹的时间为15-30min,出钢时钙铝的质量比为(0.1-0.2):1;
所述连铸中的拉速为1.0-1.5m/min,过热温度为15-25℃;所述缓冷的时间为≥24h;
所述加热的温度为1200-1400℃,时间为200-240min;所述连轧中的开轧温度为900-1000℃,终轧温度为800-850℃;所述冷床的温度为150-300℃。
CN202210544441.2A 2022-05-18 2022-05-18 一种热轧态x60钢级无缝管线管及其制备方法 Pending CN114892088A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210544441.2A CN114892088A (zh) 2022-05-18 2022-05-18 一种热轧态x60钢级无缝管线管及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210544441.2A CN114892088A (zh) 2022-05-18 2022-05-18 一种热轧态x60钢级无缝管线管及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114892088A true CN114892088A (zh) 2022-08-12

Family

ID=82723020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210544441.2A Pending CN114892088A (zh) 2022-05-18 2022-05-18 一种热轧态x60钢级无缝管线管及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114892088A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000008143A (ja) * 1998-04-22 2000-01-11 Nippon Steel Corp 圧延ままで強度靭性バランスに優れる継目無鋼管およびその製造方法
JP2003013130A (ja) * 2001-06-26 2003-01-15 Sumitomo Metal Ind Ltd 鋼管製造用ビレットの製造方法およびラインパイプ用鋼管の製造方法
CN103882298A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 鞍钢股份有限公司 一种x60输送管线用无缝钢管及其制造方法
CN103993245A (zh) * 2014-05-29 2014-08-20 宝山钢铁股份有限公司 一种低碳当量高强度热轧无缝管线管及其制造方法
CN104131232A (zh) * 2014-07-25 2014-11-05 宝山钢铁股份有限公司 一种抗海水腐蚀钢管及其制造方法
CN113373384A (zh) * 2021-06-17 2021-09-10 承德建龙特殊钢有限公司 一种用于石油套管接箍料的钢材及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000008143A (ja) * 1998-04-22 2000-01-11 Nippon Steel Corp 圧延ままで強度靭性バランスに優れる継目無鋼管およびその製造方法
JP2003013130A (ja) * 2001-06-26 2003-01-15 Sumitomo Metal Ind Ltd 鋼管製造用ビレットの製造方法およびラインパイプ用鋼管の製造方法
CN103882298A (zh) * 2012-12-21 2014-06-25 鞍钢股份有限公司 一种x60输送管线用无缝钢管及其制造方法
CN103993245A (zh) * 2014-05-29 2014-08-20 宝山钢铁股份有限公司 一种低碳当量高强度热轧无缝管线管及其制造方法
CN104131232A (zh) * 2014-07-25 2014-11-05 宝山钢铁股份有限公司 一种抗海水腐蚀钢管及其制造方法
CN113373384A (zh) * 2021-06-17 2021-09-10 承德建龙特殊钢有限公司 一种用于石油套管接箍料的钢材及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110343954B (zh) 一种汽车发动机连杆用钢及其制造方法
CN109536846B (zh) 屈服强度700MPa级高韧性热轧钢板及其制造方法
CN103320711B (zh) 无缝钢管及其制造方法
CN108251737B (zh) 一种屈服强度550MPa级高强度耐候钢的制造方法
CN111961988B (zh) 一种汽车胀断连杆用中碳非调质钢的生产工艺及其锻造方法
CN103556055B (zh) 用于海洋天然气开采平台结构的热轧h型钢及其生产方法
CN102776442B (zh) 一种汽车搅拌罐内搅拌器用热轧钢及其生产方法
JP7483036B2 (ja) 355MPaグレードの海洋工学用低温耐性の熱間圧延されたH字型鋼及びその製造方法
CN107151763A (zh) 薄规格高强度冷成型用热轧钢带及其生产方法
CN108342662B (zh) 一种屈服强度550MPa级高强度耐候钢
CN113265593B (zh) 同圈屈服强度波动差较小的hrb400e盘条螺纹钢筋
CN112359275B (zh) 一种高强度紧固件用非调质冷镦钢盘条及其制备方法
CN104651754A (zh) 一种高压锅炉管用低合金钢及其制备方法
EP4074858A1 (en) Hot-rolled h-beam steel based on special-shaped billet rolling and forming, and manufacturing method therefor
CN111235477B (zh) 一种950MPa薄规格热轧汽车大梁钢及其制备方法
CN113604737A (zh) 一种q550d高强钢板及其制备方法
CN110408853B (zh) 一种Nb+Ti+Mo成分系X52M管线钢用热轧钢带及其制备方法
WO2023093112A1 (zh) 一种高Cr-Si合金化热成形钢的冶炼和连铸方法
CN111155027B (zh) 一种含稀土q390结构用低合金高强度无缝钢管及其制备方法
CN114892088A (zh) 一种热轧态x60钢级无缝管线管及其制备方法
CN115491576A (zh) 一种稀土微合金化355MPa级低成本热轧H型钢的冶炼连铸方法
CN104789871A (zh) 一种厚壁冷拔液压缸筒用27SiMn无缝钢管及制备方法
CN113502429A (zh) 一种低合金高强度高韧性特厚钢板的生产方法
CN113502430A (zh) 一种低合金高韧性f36特厚钢板的生产方法
CN115537663B (zh) 高硅高氮非调质钢及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220812

RJ01 Rejection of invention patent application after publication