[發明專利]一種高強度低夾雜管線鋼的生產方法

在審

• 申請號: 201810279711.5
• 申請日: 2018-04-01
• 公開（公告）號: CN108359900A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 周建武
• 申請（專利權）人: 溫州市贏創新材料技術有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/58;C22C38/48;C22C38/46;C22C38/50;C22C38/06;C22C38/44;C22C38/42;C22C33/06;C21D8/02
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1.一種高強度低夾雜管線鋼的生產方法，其特征在于：管線鋼成分是C 0.065-0.07％、Si 0.1-0.2％、Mn 1.75-1.78％、P≤0.015％、S≤0.005％、Nb 0.04-0.06％、V 0.02-0.03%、Ti 0.001-0.005％、Al≤0.050％、Cr 0.5-0.65％、Mo 0.25-0.3％、Ni 0.3-0.35％、Cu 0.15-0.19％、W 0.005-0.008%、Hf 0.0001-0.005%、稀土（La+Ce）0.0001-0.0005%、La∶Ce 質量比是4-5∶1、B 0.0001-0.0005％、N 0.001-0.005%，余量為Fe和不可避免的雜質元素，鋼板卷取之后的組織以面積率統計為93-95%的針狀鐵素體和1-2%的多邊形鐵素體和3-5%的馬氏體，平均晶粒尺寸2-5μm；熱處理之后的組織中回火馬氏體面積率占90-95%，2-3%的細小鐵素體和5-6%的回火貝氏體；熱處理之后的屈服強度為950-1060MPa，抗拉強度為1080-1250MPa，-20℃沖擊韌性為220-240J，延伸率為17-19%；

工藝路線包括：鐵水脫硫處理→轉爐冶煉→LF精煉→RH精煉→連鑄→軋制→卷取→熱處理；核心步驟如下：

（1）鐵水脫硫處理；

（2）轉爐冶煉：選取鐵水和S含量≤0.005%、C含量≤0.08%的廢鋼，鐵水與廢鋼的質量比是9∶1，先加鐵水，后加廢鋼，采用雙渣操作，轉爐底吹氬氣和氮氣，前期氮氣強度為0.12-0.16 Nm3/min*t^-1，后期氬氣流量為0.10-0.14 Nm3/min*t^-1，碳含量目標≤0.04％，磷含量≤0.015％，出鋼溫度為1600-1620℃；采用擋渣塞、擋渣棒雙擋渣出鋼；出鋼過程加5-5.5kg/t的石灰和1.5-2kg/t的螢石造渣；

（3）LF精煉工藝：先加入0.2-0.25kg/t的鋁線、0.5-1kg/t的螢石、1-2kg/t的石灰，先控制底吹氬流量在500-550L/min直到石灰熔化后調整為180-190L/min，爐渣完全白渣后停止通電，造白渣目標成分：CaO 50％，SiO2 30％，Al2O3 17％，MgO 3％，FeO+Fe2O3+MnO≤1.0％；大力攪拌脫硫，控制底吹氬流量在800-850L/min，在此狀態下攪拌11-13min，之后控制底吹氬流量在160-170L/min，在此狀態下攪拌12-14min，再次通電調整熔池溫度便于出鋼，軟吹停止吹氬，結束LF精煉；

RH精煉：在不吹氧的條件下抽真空進行自然脫碳，提升Ar流量800-850NL/min，進行鋼水脫氫，保證深真空處理時間≥12min，加入0.01-0.03kg/t的鋁鎂錳復合脫氧劑脫除鋼水中多余的氧，然后用低碳錳鐵、硅鐵和超低碳合金對鋼水進行合金化，最后一批合金調整完成之后，要求真空處理時間為8-10min，期間測溫、取樣、微調成份；真空結束進行定氫；每爐鋼水喂入SiCa線，并保證鋼水中Ca含量在25～30ppm之間，根據鋼中鈣含量調整；吊包前對鋼水進行軟吹，軟吹氬氣流量控制在50-60L/min，渣面不吹開，保證鋼水軟吹時間12-13min；軟吹后靜置3-4min；

（4）連鑄工藝：全程吹氬保護，避免鋼水氧化，控制連鑄過程增氮；采用中包覆蓋劑避免鋼水裸露，二冷水按照低碳合金鋼配水模式，選用低碳合金保護渣；得到厚度為120mm的板坯；

（5）加熱和軋制：將厚度為120mm的板坯裝進加熱爐，加熱溫度1180～1185℃，加熱時間100-110min，粗軋第一階段為奧氏體再結晶區軋制，開軋溫度為1060～1070℃，單道次壓下率＞12％，末道次壓下率≥25％，粗軋第二階段為奧氏體未再結晶區軋制，精軋開軋溫度≤850℃，終軋溫度為690～700℃，精軋壓縮比≥4，累計壓下率≥85％，最終板厚為15-20mm的鋼板；

（6）冷卻和卷取：將板厚為15-20mm的鋼板進入層流冷卻區域，以35～38℃/s的冷卻速度冷卻至330～350℃，之后卷取；

（7）熱處理：將鋼板加熱到945-955℃，保溫0.5-1h，之后進行淬火處理；之后加熱到595-605℃進行回火處理，回火保溫時間為60~70min，隨后空氣冷卻。