本發(fā)明涉及鋼鐵，尤其涉及一種熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、管道輸送是長(zhǎng)距離輸送石油、天然氣最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸方式，且隨著全球石油和天然氣需求量的增大，主干道用管線鋼輸送壓力也逐漸增加，為保障油氣管道運(yùn)輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性，對(duì)材料的厚度規(guī)格和強(qiáng)韌性的要求也逐漸提高，而城市管網(wǎng)等支線用鋼往往采用薄壁產(chǎn)品，但隨著產(chǎn)品厚度減小，強(qiáng)度隨之提高，會(huì)導(dǎo)致屈強(qiáng)比變大，而過高的屈強(qiáng)比使材料的形變強(qiáng)化能力降低，致使鋼管的屈服強(qiáng)度和承載能力降低，服役過程中極易發(fā)生失效，因此國(guó)際上對(duì)管線鋼的屈強(qiáng)比都做了限制。近年來能源輸送管道建設(shè)飛速發(fā)展，為提高輸送效率和運(yùn)行安全，對(duì)所選用的鋼鐵原材料的強(qiáng)韌性要求越來越高，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外重大管道主干線基本采用x70(l485m)、x80(l555m)鋼級(jí)及更高級(jí)板卷，支線、城市管網(wǎng)等多選用x65(l450m)鋼級(jí)，屈強(qiáng)比放寬到0.90甚至0.93。對(duì)管線鋼的各項(xiàng)性能的個(gè)性化需求對(duì)管線鋼的組分及生產(chǎn)工藝提出了更高的要求，例如對(duì)鋼材的韌性、落錘和韌脆轉(zhuǎn)變溫度的檢測(cè)溫度、沖擊功等參數(shù)，僅僅滿足常規(guī)規(guī)格管線鋼已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、解決的技術(shù)問題：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中管線鋼生產(chǎn)過程中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼，采用c-mn-nb-mo合金化生產(chǎn)工藝，可以實(shí)現(xiàn)連鑄連軋生產(chǎn)高強(qiáng)度厚規(guī)格(10～19mm)l450m管線鋼熱軋卷板，滿足對(duì)各項(xiàng)性能的要求。

2、本發(fā)明提供了一種熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼，所述熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼包含的成分及重量百分比為：c?0.05~0.08%，si?0.16~0.24%，mn?1.50~1.59%，cr?0.12~0.20%，nb?0.057~0.067%，mo?0.04~0.08%，ti?0.012~0.020%，alt?0.02~0.05%，p≤0.018%，s≤0.005%，ni≤0.15%，cu≤0.1%，v≤0.03%，b≤0.005%，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)元素。

3、優(yōu)選地，所述熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼包含的成分及重量百分比為：c?0.05%，si?0.19%，mn?1.55%，cr?0.16%，nb?0.06%，mo?0.05%，ti?0.015%，alt?0.035%，p≤0.018%，s≤0.005%，ni≤0.15%，cu≤0.1%，v≤0.03%，b≤0.0050%，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)元素。

4、優(yōu)選地，所述熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼的冷裂紋敏感系數(shù)：

5、pcm=c+si/30+mn/20+cu/20+ni/60+cr/20+mo/15+v/10+5b≤0.20。

6、優(yōu)選地，所述熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼的屈服強(qiáng)度≥470mpa，抗拉強(qiáng)度≥550mpa，延伸率≥25％，屈強(qiáng)比≤0.87，0℃沖擊功≥390j，硬度hv10≤225，0℃平均落錘撕裂試驗(yàn)剪切面積sa≥90。

7、本發(fā)明還公開了一種熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼的制備方法，所述制備方法包括：鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→爐外精煉→連鑄→板坯加熱→軋制→冷卻→卷取；

8、其中，所述爐外精煉階段產(chǎn)出的鋼水成分滿足管線鋼的成分要求；

9、所述板坯連鑄階段，板坯連鑄階段進(jìn)行無氧化保護(hù)澆注，連鑄坯厚度200~220mm；

10、所述板坯加熱階段，加熱溫度控制在1200~1220℃，在爐時(shí)間≥180min；

11、所述粗軋階段，粗軋開軋溫度為1100~1200℃，軋制到中間坯狀態(tài)進(jìn)行待溫，鑄坯粗軋厚度為40~50mm；

12、所述精軋階段的終軋溫度790~850℃，終軋后成品鋼板厚度為10~19mm；

13、所述冷卻階段，軋制的管線鋼經(jīng)超快速冷卻系統(tǒng)和粗調(diào)段層流冷卻系統(tǒng)進(jìn)行冷卻處理；

14、所述卷取階段的卷取溫度450~550℃。

15、優(yōu)選地，當(dāng)成品鋼板厚度10.0mm≤h<15.0mm，鑄坯粗軋厚度為45mm，粗軋出口溫度為1000~1040℃，精軋階段的終扎溫度800~850℃；

16、當(dāng)成品鋼板厚度15.0mm≤h≤19.0mm，鑄坯粗軋厚度為48mm，粗軋出口溫度為1000~1040℃，精軋階段的終扎溫度790~830℃。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

18、1、本發(fā)明采用c-mn-nb-mo合金化生產(chǎn)工藝，可以實(shí)現(xiàn)連鑄連軋生產(chǎn)高強(qiáng)度厚規(guī)格(10～19mm)l450m管線鋼熱軋卷板，滿足對(duì)各項(xiàng)性能的要求，并降低合金成本；

19、2、優(yōu)化板坯加熱、粗軋、精軋工藝流程，并采用超快冷+層流冷卻工藝，從而獲得理想的產(chǎn)品組織和性能，并降低生產(chǎn)難度；

20、3、本發(fā)明的熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼的合金組分設(shè)計(jì)合理，采用優(yōu)化的冶煉連鑄、控制軋制和超快冷+層流冷卻工藝，產(chǎn)出的管線鋼的屈服強(qiáng)度≥470mpa，抗拉強(qiáng)度≥550mpa，延伸率≥25％，屈強(qiáng)比≤0.87，0℃沖擊功≥390j，硬度hv10≤225，0℃平均落錘撕裂試驗(yàn)剪切面積sa≥90，其綜合力學(xué)性能得到提升，滿足客戶需求，拓寬了管線鋼熱軋卷板可供貨規(guī)格，提高了管線鋼的競(jìng)爭(zhēng)力。

技術(shù)特征：

1.一種熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼，其特征在于，所述熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼包含的成分及重量百分比為：c?0.05~0.08%，si?0.16~0.24%，mn?1.50~1.59%，cr?0.12~0.20%，nb?0.057~0.067%，mo?0.04~0.08%，ti?0.012~0.020%，alt?0.02~0.05%，p≤0.018%，s≤0.005%，ni≤0.15%，cu≤0.1%，v≤0.03%，b≤0.005%，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)元素。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼，其特征在于，所述熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼包含的成分及重量百分比為：c?0.05%，si?0.19%，mn?1.55%，cr?0.16%，nb0.06%，mo?0.05%，ti?0.015%，alt?0.035%，p≤0.018%，s≤0.005%，ni≤0.15%，cu≤0.1%，v≤0.03%，b≤0.0050%，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)元素。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼，其特征在于，所述熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼的冷裂紋敏感系數(shù)：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼，其特征在于，所述熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼的屈服強(qiáng)度≥470mpa，抗拉強(qiáng)度≥550mpa，延伸率≥25％，屈強(qiáng)比≤0.87，0℃沖擊功≥390j，硬度hv10≤225，0℃平均落錘撕裂試驗(yàn)剪切面積sa≥90。

5.一種權(quán)利要求4所述的一種熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→爐外精煉→連鑄→板坯加熱→軋制→冷卻→卷?。?/p>

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼及其制備方法，其特征在于，當(dāng)成品鋼板厚度10.0mm≤h<15.0mm，鑄坯粗軋厚度為45mm，粗軋出口溫度為1000~1040℃，精軋階段的終扎溫度800~850℃；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種熱軋卷板高強(qiáng)厚規(guī)格管線鋼及其制備方法，屬于鋼鐵技術(shù)領(lǐng)域，管線鋼包含的成分及重量百分比為：C0.05~0.08%，Si0.16~0.24%，Mn1.50~1.59%，Cr0.12~0.20%，Nb0.057~0.067%，Mo0.04~0.08%，Ti0.012~0.020%，Alt0.02~0.05%，P≤0.018%，S≤0.005%，Ni≤0.15%，Cu≤0.1%，V≤0.03%，B≤0.005%，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)元素；所述制備方法包括鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、爐外精煉、連鑄、板坯加熱、軋制、冷卻、卷取等步驟；采用合金化生產(chǎn)工藝制得的管線鋼滿足對(duì)各項(xiàng)性能的要求。

技術(shù)研發(fā)人員：徐學(xué)千,丁美良,關(guān)建輝,常帥,孫洋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇沙鋼鋼鐵有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26