[發明專利]一種X120高鋼級管線鋼熱軋鋼板

在審

• 申請號: 201410701821.8
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN105695897A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 何永金
• 申請（專利權）人: 重慶伊曼環保設備有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/50;C22C38/16;C22C38/14;C21D8/02
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技術領域

本發明屬于微合金鋼生產技術領域，特別地涉及一種X120高鋼級管線鋼熱軋鋼板。

背景技術

在經濟危機和能源需求劇增的背景下，國家拉動內需，擴大基礎建設，管道工程建設尤為突出。國內著名的“西氣東輸工程”建設，管線鋼需求量大，X80鋼級批量應用，促進了國內鋼廠對更高強度等級管線鋼的研究與開發。

長距離高壓輸送對管線鋼性能提出了更高的要求。從輸送管道的運營穩定性和安全性出發，需要具有更高強度和韌性的管線鋼；從經濟角度出發，也需要更高鋼級管線鋼產品。目前，相關標準中的最高強度等級X120級管線鋼要求屈服強度達到915～1050MPa，抗拉強度達到915～1145MPa，且具有良好的韌性指標，它的應用將具有巨大的經濟效益，可使長距離油氣管線工程造價降低5%～18%，主要體現在節約材料、提高輸送壓力、減小施工量、降低維護費用和優化整體方案等方面。

專利號為ZL200610117239.2、發明名稱為“超高強度高韌性X120管線鋼及其制造方法”的專利中記載的管線鋼的化學成分中包括Nb：0.043～0.150%、Cu≤0.80%、Ni≤1.20%、Cr≤1.20%、Mo≤1.0%，而且添加了B：0.005～0.0030%，合金添加量高，制造成本高，同時提高了碳當量，不利于焊接工藝性能；制造方法中再結晶區控制軋制的溫度范圍：900～1200℃；未再結晶區控軋軋制的溫度控制范圍：720～940℃；終止軋制溫度：720～880℃，軋制溫度較低，容易產生混晶，而且較低的軋制溫度對超高強度管線鋼板型控制非常不利，并增加了熱矯直的道次數，極大地降低生產效率和產品合格率。

專利號為ZL200910063905.2、發明名稱為“低裂紋敏感性高韌性X120管線鋼及其制造方法”的專利中記載的管線鋼的化學成分中Nb、V、Ni、Cu、Cr以及Mo的總含量達到0.9-1.31%，合金含量比較高，制造成本高；制造方法中鋼板冷卻前停留10-60秒，降低了生產效率，而且會加大鋼板頭尾溫差，降低鋼板同板性能的均勻性，給用戶最終使用帶來不便。

另外，目前國內沒有采用雙機架可逆式寬厚板軋機軋制和采用在線DQ處理工藝生產具有高強韌性和良好可焊性的X120高鋼級管線鋼的相關專利和文獻報道。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種X120高鋼級管線鋼熱軋鋼板，該管線鋼熱軋鋼板具有高強韌性和良好的可焊性，且屈強比低，合金用量少，成本低。其制備方法中采用在線DQ工藝進行冷卻，設計合理，其能大幅提高低碳鋼和低合金鋼的強度。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種X120高鋼級管線鋼熱軋鋼板，其特征在于，按重量百分比由如下化學成分組成：C：0.035～0.08%，Si：0.12～0.4%，Mn：1.5～2.21%，P：≤0.012%，S：≤0.006%，Nb：0.05～0.08%，V：0.05～0.08%，Ti：0.015～0.03%，Ni：0.2～0.5%，Mo：0.13～0.5%，Cu：≤0.33%，Cr：≤0.42%，Alt：0.005～0.02%，Ca：0.001～0.04%，其余為Fe及不可避免的雜質。

進一步，按重量百分比由如下化學成分組成：C：0.03%、Si：0.30%、Mn：2.00%、P：0.008%、S：0.001%、Nb：0.063%、V：0.054%、Ti：0.03%、Ni：0.27%、Mo：0.28%、Alt：0.03%、Ca：0.004%，其余為Fe及不可避免的雜質。

X120高鋼級管線鋼熱軋鋼板的制備方法，依次包括鐵水預處理、轉爐冶煉、爐外精煉、連鑄、板坯加熱、除鱗、軋制以及冷卻步驟；其特征在于，在所述冷卻步驟中，冷卻模式采用在線DQ，冷卻區平均冷卻速度為30℃/s～55℃/s，冷卻終止溫度為250～450℃。

進一步，在所述板坯加熱步驟中，板坯加熱溫度為1200-1300℃；在所述軋制步驟中，采用雙機架可逆式寬厚板軋機進行軋制，在奧氏體再結晶區完成粗軋，所述粗軋的縱軋末道次壓下率不低于30%，粗軋終軋溫度控制在1150～1200℃；在奧氏體未再結晶區完成精軋，精軋時累積壓下率不低于65%，精軋開軋溫度為970～990℃，精軋終軋溫度為850℃～930℃。

進一步，所述板坯加熱的時間為11-13min/cm。