[發明專利]含Cr經濟型X70管線鋼熱軋板卷的控軋控冷工藝

有效

• 申請號: 201310001803.4
• 申請日: 2013-01-05
• 公開（公告）號: CN103042039A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 李忠義;胡學文;王立濤;趙勇;聞成才
• 申請（專利權）人: 馬鋼（集團）控股有限公司;馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B21B37/00
• 分類號: B21B37/00;B21B37/74;C22C38/38;C22C38/28
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司 34111
• 代理人: 奚志鵬

技術領域

本發明屬于管線鋼生產技術領域，特別涉及X70管線鋼熱軋板卷的控軋控冷工藝。

背景技術

國內外生產X70管線鋼普遍采用‘Nb?+?Mo’的成分設計，以獲得針狀鐵素體組織；一方面得到較高的低溫沖擊韌性，另一方面，減少包辛格效應，即，減少制管后材料屈服強度性能的下降。實際上，在X70管線鋼的工業生產中，即使采用鉬元素也并不能完全能夠獲得均勻的針狀鐵素體組織，也無法完全避免包辛格效應的發生。嚴重時，X70管線鋼板卷的基體組織呈多邊形形態的鐵素體、粒狀貝氏體和少量針狀鐵素體的混合組織，而板卷制管前后屈服強度的下降值接近100MPa，使X70鋼管的屈服強度接近或低于下限值485MPa。另外，在X70板卷制造中采用鉬元素，雖然能夠抑制多邊形鐵素體形成，更便于獲得針狀鐵素體組織，使得制造工藝簡捷可行，但是，該辦法的缺點也很明顯，在鋼中每加入0.10%的鉬，提高噸鋼生產成本220～250元。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種含Cr經濟型X70管線鋼熱軋板卷的控軋控冷工藝，在滿足X70管線鋼熱軋板卷性能的情況下，顯著降低生產成本。

為解決上述技術問題，本發明提供一種含Cr經濟型X70管線鋼熱軋板卷的控軋控冷工藝，其特征在于，所述板卷的化學成分重量百分比（%）為：C?0.05-0.075％、Si?0.10%-0.35％、Mn?1.00-1.65％，Nb?0.050-0.080％，Ti?0.010-0.025％，Cr?0.30-0.4％，余量為鐵和不可避免的雜質；所述板卷的控軋控冷工藝為：

（1）加熱溫度1150～1210℃，均熱時間不少于120分鐘，

（2）粗軋軋制道次分配：使用8～10道次粗軋，每道次變形量要求在10～20%之間，粗軋的最后3道次的變形量17-20%，

（3）精軋軋制道次分配：精軋第一道次軋制溫度不高于1050℃，精軋的最后一道次變形量小于8%，最后兩道次累積變形量小于16%，精軋終軋溫度770℃-850℃，

（4）精軋后立即實施層流冷卻，冷卻速率大于20-25℃/s，

（5）經過層流冷卻后，經卷取機卷取成板卷，卷取溫度300-400℃。

本發明的設計思想是：

本發明的技術方案有以下三個要點：(1)采用低碳成分設計，進行鈮微合金化，加入大于等于0.30%的鉻元素；(2)目標在于獲得均勻細小的針狀鐵素體組織，含有少量粒狀貝氏體組織，以提高強韌性；(3)?通過超純凈冶煉最大限度降低S、P、N含量，減少硫化錳夾雜和磷的晶界偏聚以進一步提高低溫沖擊功。本發明不含有鉬、鎳、銅、釩等元素。

本發明X70管線鋼的控制軋制和控制冷卻的工藝制度為：

（1）加熱溫度1150～1210℃，均熱時間不少于120分鐘。

（2）粗軋軋制道次分配：使用8～10道次粗軋。每道次變形量要求在10～20%之間。為了細化奧氏體晶粒，粗軋的最后3道次的變形量要求接近于20%；為避免軋制力過大，粗軋的最后3道次的變形量要求不大于20%。

（3）精軋軋制道次分配：使用熱連軋軋制。精軋第一道次軋制溫度不高于1050℃。要求精軋的最后一道次變形量小于8%，最后兩道次累積變形量小于16%。精軋終軋溫度不高于850℃，不低于770℃。采用TMCP熱機械控制軋制工藝，不允許任一機架不壓下空過，也不采用HTP高溫軋制工藝。

（4）精軋后立即實施層流冷卻。在層流冷卻和精軋最后一道次之間無其他特意增加的工藝措施，如弛豫析出控制相變控制、超快冷卻裝置等。冷卻速率大于20℃/s。

（5）經過層流冷卻后，經卷取機卷取成板卷。卷取溫度范圍不高于400℃，不低于300℃。

本發明X70管線鋼的TMCP工藝制度的依據是：

本發明X70管線鋼采用‘控制軋制+加速冷卻’的方式生產，它通過奧氏體再結晶區形變再結晶、奧氏體未再結晶區的變形累積以及軋后的加速冷卻來獲得最佳晶粒細化效果。對顯微組織進行控制并細化晶粒，在奧氏體再結晶區和奧氏體未再結晶區的較低溫度區進行多道次軋制，在進行較高的冷卻速度（≥20℃/S）下，使變形奧氏體轉變為細小均勻的以針狀鐵素體為主體，含有少量的粒狀貝氏體組成的復相組織。

本發明有如下技術效果：

（1）本發明的X70管線鋼具有更穩定的強度和優異的低溫沖擊韌性。

（2）本發明的X70管線鋼的晶粒尺寸細小，晶粒度12～13級。