[發(fā)明專利]一種經(jīng)濟(jì)型管線鋼的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010096410.6
• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111235479B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫憲進(jìn);許峰;石艾來;諸建陽;苗丕峰;林濤;陶君;李國忠;許曉紅;白云;狄夢龍;孟羽;廖書全;蘆莎
• 申請（專利權(quán)）人: 江陰興澄特種鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;C22C38/12;C22C38/06;C22C38/04;C22C38/02;C22C33/04;C21D8/02
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 趙海波

本發(fā)明涉及一種經(jīng)濟(jì)型管線鋼的制造方法，所涉及管線鋼的元素組合按wt％計量為C 0.075?0.090，Si 0.3?0.4，Mn 1.75?1.90，Al 0.02?0.04，Nb 0.01?0.025，Ti 0.02?0.03，[N]0.004?0.007，S≤0.003，P≤0.015，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素。制造方法包括BOF轉(zhuǎn)爐冶煉—RH/VD真空脫氣—150mm連鑄坯—連鑄坯檢查清理熱送加熱爐—鑄坯加熱(保證待溫時間)—高壓水除鱗—軋制—ACC冷卻等。本發(fā)明能夠獲得針狀鐵素體+多邊形鐵素體混合組織，屈服強度≥485MPa，抗拉強度≥570MPa，延伸率≥30％，?40℃沖擊功≥200J。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鐵基合金鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及管線鋼的制造方法。

背景技術(shù)

管線鋼板主要用于生產(chǎn)長輸管線項目或城市管網(wǎng)項目中輸油輸氣輸水用管道用鋼管，根據(jù)項目不同所需的材料不同，通常需要良好低溫韌性、較高的強度和可焊性。目前，管線鋼板的主流設(shè)計為低碳加Nb、V、Ti、Cr、Ni、Mo等微合金化元素，通過BOF+LF+RH精煉得到高純凈鋼水，為保證壓縮比，連鑄坯厚度尺寸通常在200-300mm之間；連鑄坯一般進(jìn)行堆緩冷擴(kuò)氫處理后，進(jìn)行冷坯裝爐加熱，加熱時間一般在10-11min×連鑄坯厚度；然后進(jìn)行軋制、檢驗和入庫。傳統(tǒng)方法中沒有區(qū)分具體工程需求，過分考慮質(zhì)量富余量，導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高，質(zhì)量富余量過大，經(jīng)濟(jì)性較差。

專利公告號CN105132833B中提出一種經(jīng)濟(jì)型高強度海底管線鋼及生產(chǎn)方法，通過去掉少量的Mo降低生產(chǎn)成本，但是采用了較高的Nb含量，達(dá)到0.05-0.07％，成本依舊很高；同時降低了Mn含量，綜合合金成本仍舊很高。同時，冶煉工藝采用BOF+LF+RH，軋制上并未說明熱送，加熱時間也過長。

專利申請?zhí)枮镃N201410092713.5的文獻(xiàn)，公開了“一種經(jīng)濟(jì)型X70石油天然氣管線鋼及其生產(chǎn)方法”，其采用中低C、較高M(jìn)n，并添加Cr、Nb、V、Ti等合金元素的成分設(shè)計，結(jié)合中厚板TMCP工藝生產(chǎn)高強度X70管線鋼的制造方法，微合金元素含量仍較高，同時Mn元素的范圍較低，綜合合金成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于通過鋼板制造流程進(jìn)行重新設(shè)計，提供一種經(jīng)濟(jì)型管線鋼板的制造方法，其中經(jīng)濟(jì)型主要是通過制造方法的調(diào)整來降低鋼板的合金原料成本。

本發(fā)明的經(jīng)濟(jì)型管線鋼的元素組合按wt％計量為C 0.075-0.090，Si 0.3-0.4，Mn1.75-1.90，Al 0.02-0.04，Nb 0.01-0.025，Ti 0.02-0.03，[N]0.004-0.007，S≤0.003，P≤0.015，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素。最終，成品鋼板的金相組織應(yīng)為多邊形鐵素體和或針狀鐵素體。

本發(fā)明管線鋼所含有元素的作用及其含量設(shè)置依據(jù)具體說明如下：

C：控軋控冷工藝中影響相變的關(guān)鍵因素，對強度貢獻(xiàn)明顯，經(jīng)濟(jì)性強，但是過高會導(dǎo)致中心偏析嚴(yán)重，韌性下降明顯；過低導(dǎo)致強度低，需要添加更多的合金元素彌補強度影響；綜合考慮經(jīng)濟(jì)性與性能之間的平衡關(guān)系，C含量選擇范圍為0.075-0.090％。

Si：主要脫氧元素，以固溶強化形式提高鋼的強度，過低則影響脫氧效果，過高會對表面質(zhì)量、韌性及焊接性能產(chǎn)生不利影響，綜合考慮，本發(fā)明Si含量選擇范圍為0.3-0.4％。

Mn：經(jīng)濟(jì)性最好的合金元素，以固溶強化形式提高鋼的強度和韌性，Mn過高時需要防止Mn偏析，形成MnS而損害低溫沖擊韌性，本發(fā)明中重點利用Mn的強化作用來抵消貴重合金元素含量降低導(dǎo)致的性能下降，因此Mn的范圍為1.75-1.90％；

Al：起脫氧和固氮的作用，并通過形成AlN起到細(xì)化晶粒的作用。本發(fā)明Al含量的選擇范圍為0.02-0.04％。