本發(fā)明屬于高強度低合金鋼領域，具體的說是涉及一種無鉬、具有良好的低溫斷裂韌性L485MB熱軋卷板及其生產(chǎn)方法。

背景技術：
天然氣作為一種高燃燒值和相對清潔環(huán)保的氣體燃料，是國民經(jīng)濟的重要能源支柱之一。近年來，隨著天然氣的開發(fā)、開采向沙漠、極地和海洋等偏遠地區(qū)延伸，長輸管道不僅要經(jīng)過凍土帶、滑坡帶、地震帶等地質和氣候條件十分復雜的地區(qū)，對管線鋼的可靠性和經(jīng)濟性要求極高。LNG（液化天然氣）已成為我國進口天然氣的一種主要方式，國內(nèi)LNG（液化天然氣）接收站建設工作正在穩(wěn)步推進，為保證長距離安全地進行燃氣的高壓輸送，管線需要具備良好的止裂性能，這些為我們開發(fā)低溫韌性用管線鋼提供了契機。同時，因鋼鐵行業(yè)原材料如鐵礦石、煤炭價格不斷上漲，鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)成本不斷增加，在這種形勢下，開發(fā)低合金、高強度、高韌性高鋼級管線鋼就成為降低生產(chǎn)成本的主要手段，這樣也可以為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。目前為止，查閱國內(nèi)關于X70/L485MB管線鋼方面的專利文獻，檢索到相關度較大的專利列舉如下：1）授權號為CN1746326，名稱為“具有高止裂韌性的針狀鐵素體型X70管線鋼及其制造方法”的中國專利，其化學成分為C0.020-0.060%、Si0.100-0.500%、Mn1.45-1.75%、P0.004-0.012%、S≤0.002%、Nb0.050-0.080%、Ti0.005-0.025%、V0.010-0.060%、Mo0.10-0.30%、Cu≤0.30%、Ni≤0.30%、Ca0.0015-0.0040%、N≤0.0080%、Altotal0.015-0.045%，這種成分設計不僅增加了生產(chǎn)成本，而且還僅能夠滿足-15℃DWTT斷裂韌性要求；2）公開號為CN1927486A，名稱為“低壓縮比高級別管線鋼生產(chǎn)工藝”的中國專利所述實施例中，X70管線鋼成分為C0.03-0.06%、Si0.15-0.3%、Mn1.55-1.60%、P＜0.01%、S＜0.002%、Nb0.03-0.05%、Ti0.015-0.025%、Mo0.15-0.25%，僅能夠滿足-15℃DWTTSA≥90%；3）公開號為CN101684539A，名稱為“一種厚規(guī)格高韌性X70針狀鐵素體管線鋼及制造方法”的中國專利，其化學成分為C0.03-0.06%、Si0.15-0.25%、Mn1.55-1.75%、P0.012-0.020%、S≤0.003%、Cu0.20-0.35%、Cr0.20-0.35%、Nb0.06-0.08%、Ti0.01-0.02%、Als≤0.050%、Mo0.20-0.30%，僅滿足-15℃DWTTSA≥90%；4）公開號為CN101519752A，名稱為“低碳高鈮鉻系高強度高韌性管線鋼卷及其制造方法”的中國專利，該專利中所述的X70管線鋼化學成分C0.01-0.06%、Si0.10-0.40%、Mn1.00-1.80%、P≤0.018%、S≤0.004%、Ti0.005-0.030%、Nb0.08-0.18%、Cu≤0.30、Mo0.08-0.20%、Cr0.10-0.35%、Al0.01-0.06%、N0.002-0.008%，Mo和Cu合金的加入不僅增加了設計成本，而且，其僅能滿足-10℃DWTTSA≥90%；5）申請?zhí)枮镃N201110147542.8，名稱為“一種低成本X70管線鋼板及其制備方法”的中國專利，化學成分C0.061-0.095%、Si0.10-0.45%、Mn1.45-1.85%、P≤0.014%、S≤0.004%、Alt0.01-0.06%、Nb0.02-0.039%、Ti0.01-0.02%、N≤0.008%，盡管其采用無鉬成分設計，仍僅滿足-15℃DWTTSA≥90%；6）申請?zhí)枮镃N201110369856.2，名稱為“一種含Cr的管線鋼X70熱軋平板及生產(chǎn)方法”的中國專利中，化學成分C0.030-0.080%、Si0.10-0.40%、Mn1.55-2.00%、P≤0.015%、S≤0.0050%、Nb0.035-0.060%、Ti0.008-0.025%、Alt0.020-0.060%、N≤0.008%，盡管其采用無鉬成分設計，但其也僅滿足-15℃DWTT斷裂韌性指標要求；7）申請?zhí)枮镃N200910011961.1，名稱為“一種高強度經(jīng)濟型X70管線鋼熱軋平板及其生產(chǎn)方法”的中國專利，化學成分C0.02-0.08%、Si0.10-0.35%、Mn1.40-1.70%、P≤0.020%、S≤0.005%、Nb0.04-0.07%、Ti0.008-0.030%、Als0.020-0.045%，盡管其采用無鉬經(jīng)濟型成分設計，同時添加Ni、Cr、Cu的一種或一種以上元素，其中Ni≤0.30、Cr≤0.20、Cu≤0.20，僅可以滿足-15℃DWTT斷裂韌性指標要求；8）專利公開號為JP2003064418（A）、KR20030053767（A）、UA12217（U）和CA2775043（A1）的國外專利中，均含有Mo、Ni、Cu中的一種或一種以上合金成分，僅滿足-15℃DWTTSA≥85%。綜上所述專利描述的X70/L485MB管線鋼僅滿足-15℃及以上DWTT斷裂韌性指標要求，均不具備-20℃DWTT斷裂韌性止裂能力，因此，開發(fā)-20℃及以下低溫韌性優(yōu)良的管線鋼具有重要意義。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對上述問題，提供一種無鉬低溫斷裂韌性優(yōu)良的管線卷板，其特點在于合金含量低，-20℃DWTT低溫韌性優(yōu)良，且其-25℃DWTTSA≥90%。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)。一種無鉬低溫斷裂韌性優(yōu)良的管線卷板及其生產(chǎn)方法成分設計合金含量低，化學成分重量百分數(shù)為：C0.02-0.08%；Si0.10-0.50%；Mn1.50-1.75%；P≤0.020%；S≤0.005%；Nb0.03-0.08%；V0.010-0.050%；Ti0.005-0.050%；Cr0.10-0.50%；Als0.010-0.050%；N≤0.0080%，余量為Fe和不可避免的夾雜。其中主要元素含量配比設計原理如下：本發(fā)明的C含量為0.02-0.08%，碳是鋼中最基本的經(jīng)濟的強化元素，通過固溶強化和析出強化對提高管線鋼強度有明顯作用，但是碳含量的提高會惡化其韌性和焊接性；降低碳含量，不僅可防止碳化鈮的生成，板坯加熱時有更多鈮含量溶解到奧氏體中，同時可以保證鋼具有高的韌性、塑性、優(yōu)良的焊接性能和抗HIC及抗SSC能力。低碳還可以減少偏析。本發(fā)明的Si含量為0.10-0.50%，起固溶強化和提高鋼抗張強度的作用。本發(fā)明的Mn含量為1.50-1.75%。錳是管線鋼中補償因碳含量降低而引起的強度損失。高Mn可促進針狀鐵素體形核，高的Mn/C比可提高屈服強度和沖擊韌性，降低析出碳化物的尺寸，促進沉淀強化效果。本發(fā)明的Nb含量為0.03-0.08%。鈮可提高奧氏體再結晶溫度，實現(xiàn)高溫軋制，這樣可以減少軋機負荷和提高生產(chǎn)效率。這樣可以通過延遲奧氏體向鐵素體轉變，提高貝氏體的體積分數(shù)和鐵素體中NbC析出來獲得附加的強化效果，最終獲得高強度、高韌性配合的機械性能。本發(fā)明中的V含量為0.010-0.050%。釩具有較高的析出強化作用和較弱的晶粒細化作用，在本發(fā)明設計中Nb、V、Ti三種微合金元素復合使用時，其中釩主要是通過析出強化來提高鋼的強度。本發(fā)明中的Ti含量為0.005-0.050%。鈦是強固氮元素，在板坯連鑄的過程中，利用鈦固定氮可形成細小的、高溫穩(wěn)定的TiN析出相，這種粒子可有效阻止鑄坯再加熱引起的奧氏體晶粒長大。本發(fā)明的Cr含量為0.10-0.50%。鉻能夠抑制先共析鐵素體的形成，延長鐵素體形核的孕育期，降低鐵素體晶粒的長大速率，而對貝氏體轉變的推遲較小，降低貝氏體最大轉變速度的溫度，使得在相同的冷卻條件下更容易發(fā)生貝氏體轉變，此外，鉻還有固溶強化，酸性條件降低腐蝕速度的作用。本發(fā)明的生產(chǎn)方法采用薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)工藝流程，具體步驟為：鐵水預處理-轉爐冶煉-爐外精煉-連鑄-鑄坯加熱-控制軋制-控制冷卻-卷取，工序控制水平和作用如下所述。本發(fā)明中的鐵水預處理主要作用是提高鋼水純凈度，減少和降低鐵水中夾雜和雜質含量，為后續(xù)成品力學性能做準備。本發(fā)明中的連鑄過程中，投入輕壓下，可以減少中心疏松和偏析。連鑄坯拉速控制在1.0-2.0m/s，鑄坯厚度為135-170mm。本發(fā)明中的爐外精煉工序包括RH+LF兩個處理過程。通過RH處理，減少氣體含量，[H]≤10ppm；在LF處理期間，進行喂線Ca處理，喂線量≥800m，使夾雜物充分球化，從而保證成品夾雜物均不大于2.0級。本發(fā)明中的鑄坯主要采用550℃以上的溫裝工藝，鑄坯加熱溫度控制在1100-1250℃，在爐保溫時間為150分鐘以上。本發(fā)明中的軋制過程包括粗軋和精軋，在粗軋前經(jīng)高壓水除磷保證鋼板表面質量，粗軋開始溫度控制在1000℃以上，采取縱、橫向交叉軋制，壓下量在55%以上；精軋開始軋制溫度為1050-950℃，終軋溫度為900-750℃，且前三道次累計壓下量高達70%以上；層流冷卻段采取集管集中冷卻，冷速為10-25℃/s，卷取溫度在600-450℃范圍內(nèi)，隨后空冷至室溫。本發(fā)明生產(chǎn)工藝說明：鑄坯加熱溫度為1100~1250℃。為使合金元素Nb、V、Ti等二相粒子充分析出，起到細晶強化的作用，要盡量使鑄坯中的Nb、V、Ti合金回溶到鋼中。在1180℃時，鑄坯中Nb析出粒子已經(jīng)大部分回溶。在1250℃時，鋼中的Nb析出粒子回溶程度已經(jīng)接近飽和，且加熱溫度超過1250℃后，原始奧氏體晶粒度將會急速長大，因此確定鑄坯加熱溫度為1100℃～1250℃。精軋開軋溫度高于1000℃，成品晶粒不易細化，細晶強化效果不好。低于950℃，則增加精軋機架的負荷，容易導致生產(chǎn)事故；規(guī)定終軋溫度在750℃以上，可以避免在雙相區(qū)軋制使軋機負荷過大，并避開板型難于控制的變形溫度區(qū)間，且能減少鋼板縱橫向性能差異。但終軋溫度高于900℃，晶粒細化不足，影響強化效果。本發(fā)明生產(chǎn)的低溫韌性優(yōu)良的L485MB熱軋卷板從成分設計成本上，以Nb代替Mo、且不添加Ni、Cu合金元素，從而減少了合金設計成本；同時通過采取相應的生產(chǎn)和軋制工藝設計，使其達到API5L標準要求，尤其是-25℃DWTTSA≥90%，不僅滿足市場需求，為企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟效益和社會效益，而且也為國內(nèi)低溫韌性用管線鋼的發(fā)展作出了貢獻。附圖說明圖1為實施例1的組織圖；圖2為實施例1-25℃DWTT斷口微觀形貌圖。具體實施方式下面介紹L485MB熱軋卷板具體的實施方式，實施例化學成分見表1，工藝執(zhí)行情況見表2，力學性能見表3。表1L485MB熱軋卷板實施例化學成分（wt%）序號CSiMnPSNbVTiCrAlsN10.0460.351.720.0120.0030.0710.0230.0150.210.0180.004820.0540.371.700.0130.0020.0560.0210.0230.180.0370.005630.0620.381.630.0150.0020.0640.0350.0120.200.0290.003340.0580.381.680.0110.0020.0450.0410.0220.350.0450.002850.0460.451.710.0130.0040.0500.0450.0370.470.0270.002660.0280.281.580.0100.0020.0380.0400.0250.370.0210.006770.0780.251.580.0080.0030.0470.0390.0180.380.0350.004880.0230.491.730.0110.0040.0620.0380.0340.380.0410.005590.0450.361.690.0090.0020.0590.0290.0490.450.0450.0044100.0670.181.530.0140.0030.0350.0310.0260.280.0400.0037注：余量為鐵和不可避免雜質。表2L485MB熱軋卷板實施例生產(chǎn)工藝序號規(guī)格，mm加熱溫度，℃精軋入口，℃終軋，℃冷速，℃/s卷取，℃181100-1250102085025450-600281100-125098082018450-600381100-1250100080015450-6004101100-1250105078010450-6005101100-125095075015450-6006101100-1250102483122450-6007121100-1250103779817450-6008121100-1250102982020450-600912.51100-1250101081714450-6001012.51100-125098982519450-600表3L485MB熱軋卷板實施例30°方向力學性能注：拉伸試樣采用比例試樣。圖1為L485MB熱軋卷板的針狀鐵素體組織，圖2為L485MB熱軋卷板斷口微觀形貌。