專利名稱：含Cr經(jīng)濟(jì)型X70管線鋼熱軋板卷的控軋控冷工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于管線鋼生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及X70管線鋼熱軋板卷的控軋控冷工藝。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)X70管線鋼普遍采用‘Nb + Mo’的成分設(shè)計(jì)，以獲得針狀鐵素體組織；一方面得到較高的低溫沖擊韌性，另一方面，減少包辛格效應(yīng)，即，減少制管后材料屈服強(qiáng)度性能的下降。實(shí)際上，在X70管線鋼的工業(yè)生產(chǎn)中，即使采用鑰元素也并不能完全能夠獲得均勻的針狀鐵素體組織，也無(wú)法完全避免包辛格效應(yīng)的發(fā)生。嚴(yán)重時(shí)，X70管線鋼板卷的基體組織呈多邊形形態(tài)的鐵素體、粒狀貝氏體和少量針狀鐵素體的混合組織，而板卷制管前后屈服強(qiáng)度的下降值接近lOOMPa，使X70鋼管的屈服強(qiáng)度接近或低于下限值485MPa。另夕卜，在X70板卷制造中采用鑰元素，雖然能夠抑制多邊形鐵素體形成，更便于獲得針狀鐵素體組織，使得制造工藝簡(jiǎn)捷可行，但是，該辦法的缺點(diǎn)也很明顯，在鋼中每加入O. 10%的鑰，提高噸鋼生產(chǎn)成本220 250元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種含Cr經(jīng)濟(jì)型X70管線鋼熱軋板卷的控軋控冷工藝，在滿足X70管線鋼熱軋板卷性能的情況下，顯著降低生產(chǎn)成本。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種含Cr經(jīng)濟(jì)型X70管線鋼熱軋板卷的控軋控冷工藝，其特征在于，所述板卷的化學(xué)成分重量百分比(％)為C O. 05-0. 075%, Si
O.10%-0. 35%, Mn1. 00-1. 65%, Nb O. 050-0. 080%, Ti O. 010-0. 025%, Cr O. 30-0. 4%,余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；所述板卷的控軋控冷工藝為 (1)加熱溫度1150 1210°C，均熱時(shí)間不少于120分鐘，
(2)粗軋軋制道次分配使用8 10道次粗軋，每道次變形量要求在10 20%之間，粗軋的最后3道次的變形量17-20%，
(3)精軋軋制道次分配精軋第一道次軋制溫度不高于1050°C，精軋的最后一道次變形量小于8%，最后兩道次累積變形量小于16%，精軋終軋溫度770V -850V,
(4)精軋后立即實(shí)施層流冷卻，冷卻速率大于20-25°C/s，
(5)經(jīng)過層流冷卻后，經(jīng)卷取機(jī)卷取成板卷，卷取溫度300-400°C。本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想是
本發(fā)明的技術(shù)方案有以下三個(gè)要點(diǎn)(I)采用低碳成分設(shè)計(jì)，進(jìn)行鈮微合金化，加入大于等于O. 30%的鉻元素；(2)目標(biāo)在于獲得均勻細(xì)小的針狀鐵素體組織，含有少量粒狀貝氏體組織，以提高強(qiáng)韌性；(3)通過超純凈冶煉最大限度降低S、P、N含量，減少硫化錳夾雜和磷的晶界偏聚以進(jìn)一步提高低溫沖擊功。本發(fā)明不含有鑰、鎳、銅、釩等元素。本發(fā)明X70管線鋼的控制軋制和控制冷卻的工藝制度為
(!)加熱溫度1150 1210°C，均熱時(shí)間不少于120分鐘。
(2)粗軋軋制道次分配使用8 10道次粗軋。每道次變形量要求在10 20%之間。為了細(xì)化奧氏體晶粒，粗軋的最后3道次的變形量要求接近于20% ;為避免軋制力過大，粗軋的最后3道次的變形量要求不大于20%。(3)精軋軋制道次分配使用熱連軋軋制。精軋第一道次軋制溫度不高于1050°C。要求精軋的最后一道次變形量小于8%，最后兩道次累積變形量小于16%。精軋終軋溫度不高于850°C，不低于770°C。采用TMCP熱機(jī)械控制軋制工藝，不允許任一機(jī)架不壓下空過，也不采用HTP高溫軋制工藝。(4)精軋后立即實(shí)施層流冷卻。在層流冷卻和精軋最后一道次之間無(wú)其他特意增加的工藝措施，如弛豫析出控制相變控制、超快冷卻裝置等。冷卻速率大于20°C /S。(5)經(jīng)過層流冷卻后，經(jīng)卷取機(jī)卷取成板卷。卷取溫度范圍不高于400°C，不低于300。。。本發(fā)明X70管線鋼的TMCP工藝制度的依據(jù)是
本發(fā)明X70管線鋼采用‘控制軋制+加速冷卻’的方式生產(chǎn)，它通過奧氏體再結(jié)晶區(qū)形變?cè)俳Y(jié)晶、奧氏體未再結(jié)晶區(qū)的變形累積以及軋后的加速冷卻來(lái)獲得最佳晶粒細(xì)化效果。對(duì)顯微組織進(jìn)行控制并細(xì)化晶粒，在奧氏體再結(jié)晶區(qū)和奧氏體未再結(jié)晶區(qū)的較低溫度區(qū)進(jìn)行多道次軋制，在進(jìn)行較高的冷卻速度O 200C /S)下，使變形奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小均勻的以針狀鐵素體為主體，含有少量的粒狀貝氏體組成的復(fù)相組織。本發(fā)明有如下技術(shù)效果
(I)本發(fā)明的X70管線鋼具有更穩(wěn)定的強(qiáng)度和優(yōu)異的低溫沖擊韌性。(2)本發(fā)明的X70管線鋼的晶粒尺寸細(xì)小，晶粒度12 13級(jí)。(3)本發(fā)明的X70管線鋼的顯微組織為針狀鐵素體，含有少量粒狀貝氏體，存在極少量的準(zhǔn)多邊形鐵素體和馬氏體/奧氏體。(4)本發(fā)明X70板卷的屈服強(qiáng)度典型值為530MPa，抗拉強(qiáng)度典型值650MPa，_20°C夏比V型沖擊功典型值為400J(10X 10X55mm)。制管后，經(jīng)濟(jì)型高韌性X70管的屈服強(qiáng)度典型值為510MPa，抗拉強(qiáng)度典型值645MPa。板卷和鋼管的_20°C夏比沖擊剪切面積(SA%)100%、-15。。DffTT 為 100%。(5)經(jīng)過批量生產(chǎn)實(shí)踐表明，本專利所設(shè)計(jì)的成分和工藝能夠有效地降低成本和穩(wěn)定生產(chǎn)X70管線鋼板卷，同時(shí)解決了包辛格效應(yīng)明顯和合金設(shè)計(jì)成本較高的問題。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明
圖1 : 11.1mmh厚板卷1/4厚度處顯微組織。圖2 : 17. 5mm厚板卷1/4厚度處顯微組織。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明管線鋼的化學(xué)成分范圍，經(jīng)300噸轉(zhuǎn)爐冶煉，經(jīng)過鋼包吹氬、LF爐精煉、RH真空處理和連鑄，再加熱后，進(jìn)入兩機(jī)架Rl和R2粗軋，再經(jīng)7機(jī)架2250mm連軋機(jī)組生產(chǎn)線進(jìn)行熱機(jī)械控軋，軋后采用管線鋼鋼高強(qiáng)度冷卻工藝，熱軋厚度規(guī)格11. lmm、17. 5mm。本發(fā)明X70管線鋼的化學(xué)成分見表1，TMCP熱機(jī)械控制軋制工藝制度見表2，性能見表3 表5。本發(fā)明X70管線鋼的夾雜、顯微組織和晶粒度見表6 表7。表I本發(fā)明X70管線鋼的化學(xué)成分，wt%
權(quán)利要求
1.一種含Cr經(jīng)濟(jì)型X70管線鋼熱軋板卷的控軋控冷工藝，其特征在于，所述板卷的化學(xué)成分重量百分比(％)為C O. 05-0. 075%, Si O. 10%-0. 35%, Mn1. 00-1. 65%, NbO.050-0. 080%, Ti O. 010-0. 025%, Cr O. 30-0. 4%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)；所述板卷的控軋控冷工藝為 (1)加熱溫度1150 1210°C，均熱時(shí)間不少于120分鐘， (2)粗軋軋制道次分配使用8 10道次粗軋，每道次變形量要求在10 20%之間，粗軋的最后3道次的變形量17-20%， (3)精軋軋制道次分配精軋第一道次軋制溫度不高于1050°C，精軋的最后一道次變形量小于8%，最后兩道次累積變形量小于16%，精軋終軋溫度770V -850V, (4)精軋后立即實(shí)施層流冷卻，冷卻速率大于20-25°C/s， (5)經(jīng)過層流冷卻后，經(jīng)卷取機(jī)卷取成板卷，卷取溫度300-400°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含Cr經(jīng)濟(jì)型X70管線鋼熱軋板卷的控軋控冷工藝，其特征在于，所述板卷的控軋控冷工藝為(1)加熱溫度1150～1210℃，均熱時(shí)間不少于120分鐘；(2)粗軋軋制道次分配使用8～10道次粗軋，每道次變形量要求在10～20%之間，粗軋的最后3道次的變形量17-20%；(3)精軋軋制道次分配精軋第一道次軋制溫度不高于1050℃，精軋的最后一道次變形量小于8%，最后兩道次累積變形量小于16%，精軋終軋溫度770℃-850℃；(4)精軋后立即實(shí)施層流冷卻，冷卻速率大于20-25℃/s；(5)經(jīng)過層流冷卻后，經(jīng)卷取機(jī)卷取成板卷，卷取溫度300-400℃。
文檔編號(hào)B21B37/74GK103042039SQ20131000180
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月5日
發(fā)明者李忠義, 胡學(xué)文, 王立濤, 趙勇, 聞成才 申請(qǐng)人:馬鋼(集團(tuán))控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司