[发明专利]低温大壁厚X80HD大变形管线钢及其生产方法

权利要求书

1.一种低温大壁厚X80HD大变形管线钢，其特征在于：化学成分的质量百分比含量为：0.04%≤C≤0.09%，Si≤0.35%，1.5%≤Mn≤1.85%，P≤0.012%，S≤0.004%，0.02%≤Nb≤0.05%，0.008%≤Ti≤0.025%，0.10%≤Ni≤0.50%，0.10%≤Cr≤0.45%，0.10%≤Cu≤0.30%，0.10%≤Mo≤0.35%，0.020%≤Alt≤0.070%，B≤0.0005%，Ca≤0.0050%，余量为Fe和不可避免的杂质；其中0.15%≤CE_Pcm≤0.22%，0.37%≤CE_ⅡW≤0.45%； 

2.一种权利要求1所述的低温大壁厚X80HD大变形管线钢的生产方法，包括转炉冶炼、炉外精炼、板坯连铸、板坯再加热、控制轧制、弛豫相变控制、快速冷却；其特征在于：在工艺中控制的技术参数如下： 

（1）坯形设计：生产钢板的总压缩比≥10，并保证奥氏体再结晶区总压下率≥70%，奥氏体未再结晶区总压下率≥65%，连铸坯拉速为0.80～0.90m/min，连铸坯厚度为300～400mm； 

（2）铸坯质量控制：连铸坯中心偏析≤C类1.5，A、B、C、D类非金属夹杂物均≤2.0级； 

（3）铸坯加热制度：铸坯加热温度为1150-1190℃，加热时间为380min-450min； 

（4）轧制工艺：轧制过程分粗轧和精轧两阶段； 

粗轧阶段，即在奥氏体再结晶区轧制，轧制过程温度区间为980～1080℃，钢坯展宽后纵轧阶段总压下率≥60%，单道次压下率≥15%，且粗轧末三道次的单道次压下率≥18%，以保证钢坯厚度方向变形均匀，表面和心部奥氏体能充分细化；粗轧结束后，钢坯进行空冷待温，中间坯待温厚为成品钢板厚度的3～4倍； 

精轧阶段，即在奥氏体未再结晶区轧制，开轧温度为850～920℃，终止轧制温度为780～830℃，此阶段钢坯总压下率≥65%，制成厚度为20～30mm钢板； 

（5）弛豫相变控制：钢坯经粗轧和精轧两阶段轧制后，再进行弛豫相变控制；此阶段，采用空冷方式，精准控制钢板待温时间30-100s，使钢板温度达到Ar3以下30～60℃，进行铁素体相变； 

（6）水冷工艺：钢板进行弛豫相变控制后，进入水冷系统，以15～30℃/s的速度冷却到300～450℃，再空冷到室温； 

（7）制管工艺：扩径率应控制0.50%-0.85%。 

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，钢板组织为铁素体+贝氏体+少量的M/A，其中铁素体含量在60%～85%，贝氏体和M/A含量在15%～40%。 

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，钢板横向屈服强度Rt0.5为500MPa～590MPa，抗拉强度为650MPa～790MPa，屈强比Rt0.5/Rm≤0.80，-25℃落锤剪切面积单值≥80%，平均值≥85%，落锤FATT85_DWTT小于-40℃，-25℃夏比冲击功单值≥180J，平均值≥250J，-25℃夏比冲剪切面积单值≥80%，平均值≥90%，冲击FATT50_CVN小于-60℃；钢板纵向屈服强度Rt0.5为460MPa～530MPa，抗拉强度为650MPa～790MPa，屈强比Rt0.5/Rm≤0.80，均匀延伸率≥10%，Rt0.4/Rt0.8≤0.93；Rt0.8/Rt1.5≤0.97；Rt1.5/Rm≤0.95。 

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：该管线钢板在制管时，钢管扩径率控制在0.5%～0.85%，钢管横向屈服强度Rt0.5为550MPa～690MPa，抗拉强度为Rm为625MPa～825MPa，屈强比Rt0.5/Rm≤0.90，-15℃落锤剪切面积单值≥80%，平均值≥85%，-15℃夏比冲击功单值≥140J，平均值≥250J，-15℃夏比冲剪切面积单值≥80%，平均值≥90%；钢管纵向时效前屈服强度Rt0.5为510MPa～630MPa，抗拉强度为625MPa～825MPa，屈强比Rt0.5/Rm≤0.85，均匀延伸率≥7%，Rt0.4/Rt0.8≤0.93；Rt0.8/Rt1.5≤0.97；Rt1.5/Rm≤0.95；钢管纵向样200℃保温5min后时效处理的屈服强度Rt0.5为510MPa～630MPa，抗拉强度为625MPa～825MPa，屈强比Rt0.5/Rm≤0.85，均匀延伸率≥7%，Rt0.4/Rt0.8≤0.93；Rt0.8/Rt1.5≤0.97；Rt1.5/Rm≤0.95。