[發明專利]一種含稀土的L690Q管線用無縫鋼管及其生產方法

無效

• 申請號: 201310241622.9
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN103290338A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 豐小冬;劉金;賀景春;石曉霞;喬愛云;金文俊;張行剛;馬愛清
• 申請（專利權）人: 內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/50;C21C5/35;C21D8/10
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙) 11368
• 代理人: 郭官厚

一、所屬技術領域：

本發明屬于黑色金屬冶煉及金屬壓力加工技術領域，涉及一種含稀土高強高韌L690Q管線用無縫鋼管及其生產方法。?

二、背景技術：

管道運輸因其具有經濟高效、不間斷和無污染等特點而得到廣泛應用，為了實現管線的長距離運輸，需要采用高壓力輸送；為了降低管道的鋪設成本和減少鋼材料的使用，需要采用高鋼級薄壁管；為了保證管線管的焊接性能，需要采用低碳當量設計成分，盡管低碳當量與高強度相互之間存在矛盾。L690Q就是適應上述需求的一種管道支線的超高鋼級，國內外已經相繼開展了有關L690Q鋼級管線管的開發研制工作。但有關該鋼級無縫鋼管及其制造方法的內容，在專利文獻中未見記載、在書刊雜志上也未見公開報道。?

經檢索，中國發明專利“超高強度X100管線鋼及其熱軋板制造方法”(專利申請號：200510111857.1)，該發明提供鋼種的化學成分設計過于復雜，鋼種以超低C高Mn鋼為基礎，復合添加一定量的合金元素Cr、Mo、Ni和Cu，同時還復合添加了微量的合金元素Nb、V、Ti、B和Al，不僅生產難度大，而且生產成本也很高。另一中國發明專利“一種高強度X100管線鋼熱軋平板及其生產方法”(專利申請號：200810012150.9)，該發明鋼種的化學成分設計雖然有所簡化，鋼種仍以超低C-高Mn鋼為基礎，復合添加一定量的合金元素Mo、Ni和Cu，同時還復合添加了微量的合金元素Nb、Ti和Al。雖然少了元素Cr、V和B，但生產成本依然很高。?

三、發明內容：

本發明的目的是提供一種生產成本低、強韌性能匹配高、組織均勻細小、殘余應力低的含稀土管線用無縫鋼管及其生產方法。?

本發明的目的是這樣實現的：?

將重量百分比90％的高爐鐵水與10％的優質廢鋼作為原料。?

以下述工藝流程進行生產：首先對上述高爐鐵水進行預處理，然后與上述優質廢鋼一同加入頂底復吹轉爐進行冶煉，再將冶煉好的鋼水裝入鋼水包進入LF爐工位進行精煉，精煉完成后進入VD工位進行真空脫氣處理，再進行圓坯連鑄，并將連鑄坯切割成管坯，然后對連鑄管坯進行加熱，對加熱好的管坯進行穿孔和連軋使其成為連軋管，對軋管進行定徑后送入冷床冷卻，然后實施鋸切，對切好的鋼管進行熱處理，然后進行矯直，最后經探傷檢測，合格者經倒棱加工后即為管線管成品。?

其工藝流程簡述為：鐵水預處理→頂底復吹轉爐冶煉→LF爐精煉→VD真空處理→圓坯連鑄→切割→管坯加熱→穿孔→連軋→定徑→冷卻→鋸切→熱處理→矯直→探傷→倒棱。?

連鑄圓管坯的生產過程如下所述：?

1、將高爐鐵水經預處理，使得鐵水中的含S量(重量百分比)降低到0.010％以下。?

2、將預處理后的鐵水兌入頂底復吹轉爐，加入(重量百分比)10％優質廢鋼，采用單渣工藝冶煉，控制終渣堿度和終點目標，出鋼過程中進行脫氧合金化，終脫氧采用有鋁脫氧工藝，出鋼過程必須擋渣或扒渣，出鋼過程中合金加完以后加入白灰塊。?

3、在LF爐進行精練：精煉全過程按要求正常吹Ar，采用從低級數到高級數逐漸提高升溫速度的方式加熱提溫；根據轉爐鋼水成分及溫度進行造渣脫硫、成分調整及升溫操作；采用造白渣操作。?

4、LF爐精煉結束后保持底部軟吹Ar，按預定加入量喂入稀土絲。?

5、進行VD真空處理：真空度≤0.10KPa，深真空時間≥13分鐘。?

6、喂入定長硅鈣絲，喂絲后進行8-10分鐘吹Ar；將經過VD真空處理后的鋼水進行圓坯連鑄，采用低拉速的恒速控制和電磁攪拌工藝；控制鋼水過熱度；鑄坯經過矯直后，火焰切割為圓管坯。?

對管坯進行化學成分化驗，管坯的化學成分應符合下述要求(重量百分比％)：C0.07-0.13；Si?0.15-0.35；Mn?1.40-1.70；P≤0.020；S≤0.010；Cr?0.40-0.70；Mo?0.10-0.20；Ni?0.10-0.30；V?0.06-0.12；Ti?0.010.03；Al?0.01-0.04；稀土元素RE?0.0005-0.0100；Cu＜0.10；余量為基體Fe和無法檢測的微量雜質元素。?

所述稀土元素為Ce、La的混合稀土金屬，它們的重量百分比分別為：Ce?67％、La?33％。?

加入稀土元素能夠起到改善非金屬夾雜物形態、強化晶界和細化晶粒等作用，從而取得細晶強化和提高沖擊韌性的效果。?

將成分化驗合格及硫印不大于2.0級的連鑄圓管坯進行制管，制管過程如下：?