[發明專利]一種降低X80M級管線鋼硬度的生產方法

有效

• 申請號: 201810979254.0
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN109207695B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 翟冬雨
• 申請（專利權）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21D8/02
• 分類號: C21D8/02;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/50
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 任立;艾中蘭

本發明公開了一種降低X80M級管線鋼硬度的生產方法，通過高溫軋制工藝、合理調整除磷工藝、完善軋制規程，優化層流冷卻工藝，得到了邊部以準多邊形鐵素體為主、心部以針狀鐵素體、貝氏體、少量馬奧島為主的混合組織結構，保證了鋼板表面、截面韋氏硬度值穩定220以內，保證了鋼板性能要求，經濟效益顯著。

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金領域，涉及一種通過改善軋制工藝有效降低X80M鋼級管線鋼硬度的生產工藝。

背景技術

X80M級管線鋼屬于高鋼級管線用鋼，由于冶煉過程中添加的合金較多，在生產過程中容易產生含量較多的貝氏體及少量的馬奧島，從而導致產品的表面及截面硬度值偏高，在制管過程中，彎曲后易發生冷彎開裂，焊接冷卻后易發生冷裂紋等生產問題。有效解決以上問題關系企業對高鋼級管線項目技術突破，對企業長足發展至關重要。

發明內容

本發明的目的是提供一種降低X80M級管線鋼硬度的生產方法，保證軋板表面及截面硬度的穩定性，并有效降低軋板的硬度值。

本發明通過以下技術方案實現：

一種降低X80M級管線鋼硬度的生產方法，其特征在于通過高溫奧氏體化加熱制度、優化軋制工藝、調整除磷道次、合理制定冷卻制度，改善產品組織形式、提高產品韌性，降低產品表面及截面硬度，硬度值穩定在220以內，具體步驟如下：

(一)鑄坯加熱溫度設定為1200～1230℃，加熱時間10.3～13min/cm，均熱時間40～50min，確保鑄坯表面、心部溫度均勻，通過奧氏體化加熱，在加熱擴散和碳濃度梯度化學勢作用下，成分逐漸均勻化，促進軋板組織均勻性；

(二)除磷道次的優化：為了降低組織轉化速度，增加粗軋除磷道次，確保表面質量穩定，同時降低軋板表面溫度，由于表面溫度低，心部溫度高，表面軋制變形量明顯小于心部變行量，同樣軋制力下有效提高軋板心部變形，有利與細化心部組織晶粒度，精軋除磷調整1道次或不除磷，增加表面組織鐵素體含量；

(三)軋制道次的設定：粗軋最后兩道次壓下率不低于22％，保證心部存在一定的變形量，心部組織致密、晶粒細小，確保硬度值穩定；

(四)軋制溫度的設定：二階段軋制溫度設定770～890℃，終軋溫度740～760℃；

(五)通過每爐次坯料計算Ar3溫度點，低入水溫度按Ar3溫度點以下20～30℃入水，增加軋板鐵素體含量，從而有效降低軋板硬度值；

(六)軋后的鋼板快速到達層流冷卻系統進行水冷，通過軋后快冷工藝：冷卻集管流量1～4組水量不低于220m³/h，5～14組由前到后開水，輥速設定0.50～1.30m/s，加速度0.003～0.012m/s²，輥速與加速度根據鋼板厚度與軋件長度進行微調；軋后快冷改善了軋板帶狀組織，從而改善厚度方向上的組織均勻性，返紅溫度300～380℃，減少馬奧島組織的數量，更利于生成貝氏體、針狀鐵素體。

上述生產方法制造的X80M級管線鋼，按重量百分比計含有：C 0.040～0.070、Si0.10～0.40、Mn 1.50～1.80、P≤0.015、S≤0.005、Nb 0.050～0.070、Ti 0.006～0.020、Ca 0.0005～0.0040、Al 0.015～0.050、Cu 0.10～0.20、Ni 0.10～0.30、Cr 0.10～0.30、Mo 0.05～0.20、Ceq 0.36～0.46、Pcm 0.15～0.21；鋼板硬度值均勻且穩定在220以內。

其心部組織均勻細小，組織內沒有顆粒狀或島狀物分布，邊部以準多邊形鐵素體為主、心部以針狀鐵素體、貝氏體、少量馬奧島為主，針狀鐵素體具有貝氏體的特征，在形態上類似低碳鋼中的無碳貝氏體，組織的類型以軟相鐵素體為主。