[发明专利]连铸坯生产高等级厚规格管件用热轧平板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于低碳微合金钢领域，特别是涉及一种连铸坯生产高等级厚规格管件用热轧平板及其制造方法，即使用连铸坯生产X70、X80高等级厚规格管件用热轧平板，生产的管线钢厚度为30-60mm。

背景技术

随着世界经济的快速发展，全球能源、环境面临越来越多的挑战。各国对油气资源的需求日益增加，采用高等级长距离输送油气在全球范围内得到了极大的发展，促进了X70和X80等高等级管线钢研究、开发和应用，管线钢和管线钢管已成为低合金高强度钢和微合金钢领域最富活力、最具研究成果的一个重要分支，其研究、开发和生产水平已成为一个国家冶金工业水平和装备制造工业水平的重要标志。

由于世界能源的需求不断增加，人们正在偏远地区寻找和开发新的油田、气田，与此相适应的管道多在气候恶劣、人烟稀少、地质地貌条件极其复杂的地区建设。例如，美国横穿阿拉斯加的管道，途经冰冻地区，气温低达-70℃；位于俄罗斯西西伯利亚的管道，沿线积雪70-90cm，气温低达-63℃。随着服役温度的降低，管线钢管的断裂机理由微孔积聚型变为穿晶解理型，断口特征由纤维状变为结晶状，韧性明显下降，材料由韧性状态变为脆性状态。为满足在这种低温条件下的安全服役，管线钢必须有大的韧性储备。

大壁厚X70/X80低温管件主要应用于低温和特定地质条件地区，不仅要求高强度、高韧性和良好的焊接性能，更要有较好的超低温冲击韧性。拉伸和冲击实验均要求在钢板心部取样，钢板越厚心部组织的细化越困难，控轧后如何快速冷却至钢板心部，防止晶粒长大，对水冷条件也是一个极大挑战。钢板制成管后，还需经过多道成型工艺和热处理，因而，使得管件具有较大的附加值和市场需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种连铸坯生产高等级厚规格管件用热轧平板及其制造方法，采用连铸坯生产X70、X80高等级厚规格管件用热轧平板。通过合理的成分设计及轧制工艺，使用300、400mm连铸坯生产X70、X80高等级厚规格管件用热轧平板，不仅产品综合性能足要求，而且和传统使用铸锭生产厚壁管件用热轧平板相比生产效率高，钢板损耗小。所生产的钢板完全可以达到X70、X80管线钢的性能要求。

本发明的钢板的成分（按重量百分比计）为：

C：0.07-0.10%，Si：0.10-0.35%，Mn：1.20-1.60%，P≤0.015%，S：≤0.003%，Nb：0.02－0.07%，V：≤0.06%，Ti：0.010－0.020%，Ni：0.15－0.40%，Cr：0.10－0.20%，Mo：0.10－0.30%，Als：0.020－0.05%，余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明的钢板的生产包括：高炉铁水→铁水预脱硫→转炉冶炼→LF+RH精炼→板坯连铸→板坯加热→4300轧机轧制→ACC快速冷却→堆冷→取样、检验→入库、发运。

在板坯浇铸+控制轧制控制冷却工艺过程中控制参数为：

（1）将按钢板的化学成分冶炼钢水浇注成300、400mm厚连铸坯；

（2）通过步进梁式加热炉将钢坯加热至设定温度1170～1220℃，加热时间280-450min，保证钢坯充分奥氏体化；

（3）钢坯出炉后进入4300mm轧机轧制，轧制时采用两阶段轧制，控温厚度为成品厚度的2-3倍，粗轧阶段与精轧阶段参数如下：

粗轧阶段：开轧温度：1000-1100℃，结束温度：≥980℃，轧制速度：1.0-4.5m/s，轧制力矩：2000-3200kNm；

精轧阶段：开轧温度：760-820℃，终轧温度：750-800℃，轧制速度：2.0-5.0m/s。

（4）轧后钢板进入ACC层流冷却，开始冷却温度控制在740-790℃，终冷温度控制在400-500℃，冷却速率控制在7-20℃/s；

（5）钢板冷却后堆垛缓冷，堆冷时间≥24小时。

通过上述工序所生产的厚规格X70、X80管件用管线钢，钢板厚度规格覆盖30mm～60mm；钢板力学性能指标比较稳定，钢板强度指标良好，且塑性、韧性匹配较好。

附图说明

图1为32mmX70热轧钢板厚度1/2处金相组织；

图2为38mmX70热轧钢板厚度1/2处金相组织；

图3为48mmX70热轧钢板厚度1/2处金相组织；