[發(fā)明專利]連鑄坯生產(chǎn)高等級(jí)厚規(guī)格管件用熱軋平板及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310731628.4
• 申請(qǐng)日: 2013-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN103725988A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 諶鐵強(qiáng);查春和;張國棟;宋欣;馮路路;白學(xué)軍;李濤;周希楠;白松蓮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 秦皇島首秦金屬材料有限公司;首鋼總公司
• 主分類號(hào): C22C38/58
• 分類號(hào): C22C38/58;C22C38/50;C21D8/02
• 代理公司: 北京華誼知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于低碳微合金鋼領(lǐng)域，特別是涉及一種連鑄坯生產(chǎn)高等級(jí)厚規(guī)格管件用熱軋平板及其制造方法，即使用連鑄坯生產(chǎn)X70、X80高等級(jí)厚規(guī)格管件用熱軋平板，生產(chǎn)的管線鋼厚度為30-60mm。

背景技術(shù)

隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全球能源、環(huán)境面臨越來越多的挑戰(zhàn)。各國對(duì)油氣資源的需求日益增加，采用高等級(jí)長距離輸送油氣在全球范圍內(nèi)得到了極大的發(fā)展，促進(jìn)了X70和X80等高等級(jí)管線鋼研究、開發(fā)和應(yīng)用，管線鋼和管線鋼管已成為低合金高強(qiáng)度鋼和微合金鋼領(lǐng)域最富活力、最具研究成果的一個(gè)重要分支，其研究、開發(fā)和生產(chǎn)水平已成為一個(gè)國家冶金工業(yè)水平和裝備制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志。

由于世界能源的需求不斷增加，人們正在偏遠(yuǎn)地區(qū)尋找和開發(fā)新的油田、氣田，與此相適應(yīng)的管道多在氣候惡劣、人煙稀少、地質(zhì)地貌條件極其復(fù)雜的地區(qū)建設(shè)。例如，美國橫穿阿拉斯加的管道，途經(jīng)冰凍地區(qū)，氣溫低達(dá)-70℃；位于俄羅斯西西伯利亞的管道，沿線積雪70-90cm，氣溫低達(dá)-63℃。隨著服役溫度的降低，管線鋼管的斷裂機(jī)理由微孔積聚型變?yōu)榇┚Ы饫硇停瑪嗫谔卣饔衫w維狀變?yōu)榻Y(jié)晶狀，韌性明顯下降，材料由韌性狀態(tài)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)。為滿足在這種低溫條件下的安全服役，管線鋼必須有大的韌性儲(chǔ)備。

大壁厚X70/X80低溫管件主要應(yīng)用于低溫和特定地質(zhì)條件地區(qū)，不僅要求高強(qiáng)度、高韌性和良好的焊接性能，更要有較好的超低溫沖擊韌性。拉伸和沖擊實(shí)驗(yàn)均要求在鋼板心部取樣，鋼板越厚心部組織的細(xì)化越困難，控軋后如何快速冷卻至鋼板心部，防止晶粒長大，對(duì)水冷條件也是一個(gè)極大挑戰(zhàn)。鋼板制成管后，還需經(jīng)過多道成型工藝和熱處理，因而，使得管件具有較大的附加值和市場需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種連鑄坯生產(chǎn)高等級(jí)厚規(guī)格管件用熱軋平板及其制造方法，采用連鑄坯生產(chǎn)X70、X80高等級(jí)厚規(guī)格管件用熱軋平板。通過合理的成分設(shè)計(jì)及軋制工藝，使用300、400mm連鑄坯生產(chǎn)X70、X80高等級(jí)厚規(guī)格管件用熱軋平板，不僅產(chǎn)品綜合性能足要求，而且和傳統(tǒng)使用鑄錠生產(chǎn)厚壁管件用熱軋平板相比生產(chǎn)效率高，鋼板損耗小。所生產(chǎn)的鋼板完全可以達(dá)到X70、X80管線鋼的性能要求。

本發(fā)明的鋼板的成分（按重量百分比計(jì)）為：

C：0.07-0.10%，Si：0.10-0.35%，Mn：1.20-1.60%，P≤0.015%，S：≤0.003%，Nb：0.02－0.07%，V：≤0.06%，Ti：0.010－0.020%，Ni：0.15－0.40%，Cr：0.10－0.20%，Mo：0.10－0.30%，Als：0.020－0.05%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明的鋼板的生產(chǎn)包括：高爐鐵水→鐵水預(yù)脫硫→轉(zhuǎn)爐冶煉→LF+RH精煉→板坯連鑄→板坯加熱→4300軋機(jī)軋制→ACC快速冷卻→堆冷→取樣、檢驗(yàn)→入庫、發(fā)運(yùn)。

在板坯澆鑄+控制軋制控制冷卻工藝過程中控制參數(shù)為：

（1）將按鋼板的化學(xué)成分冶煉鋼水澆注成300、400mm厚連鑄坯；

（2）通過步進(jìn)梁式加熱爐將鋼坯加熱至設(shè)定溫度1170～1220℃，加熱時(shí)間280-450min，保證鋼坯充分奧氏體化；

（3）鋼坯出爐后進(jìn)入4300mm軋機(jī)軋制，軋制時(shí)采用兩階段軋制，控溫厚度為成品厚度的2-3倍，粗軋階段與精軋階段參數(shù)如下：

粗軋階段：開軋溫度：1000-1100℃，結(jié)束溫度：≥980℃，軋制速度：1.0-4.5m/s，軋制力矩：2000-3200kNm；

精軋階段：開軋溫度：760-820℃，終軋溫度：750-800℃，軋制速度：2.0-5.0m/s。

（4）軋后鋼板進(jìn)入ACC層流冷卻，開始冷卻溫度控制在740-790℃，終冷溫度控制在400-500℃，冷卻速率控制在7-20℃/s；

（5）鋼板冷卻后堆垛緩冷，堆冷時(shí)間≥24小時(shí)。

通過上述工序所生產(chǎn)的厚規(guī)格X70、X80管件用管線鋼，鋼板厚度規(guī)格覆蓋30mm～60mm；鋼板力學(xué)性能指標(biāo)比較穩(wěn)定，鋼板強(qiáng)度指標(biāo)良好，且塑性、韌性匹配較好。

附圖說明

圖1為32mmX70熱軋鋼板厚度1/2處金相組織；

圖2為38mmX70熱軋鋼板厚度1/2處金相組織；

圖3為48mmX70熱軋鋼板厚度1/2處金相組織；