[发明专利]X60管线钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于热连轧板带生产技术领域，特别是涉及一种X60管线钢及其生产方法。

背景技术

在铁路、公路、航空、水运和管道5种运输方式中，管道运输是一种经济、安全不间断的运输方式，用管道输送石油天然气具有高效、经济、安全、无污染的特点，是输送油气最有效的工具。随着管道工程的飞速发展，带动了管线钢生产的迅速发展。

石油、天然气输送管线分为长输管线和油田内部的集输管线两部分。长输管线为了提高输送效率，主干线输送压力较高，要求选用较高强度级别的钢种，如X70、X80级别；集输管线、支线和一些输量较小的管线输送压力较低，一般选用强度较低的钢种。大量主干线线的建设，带动了X65以下级别级管线钢的需求量急剧增加。

在现有技术中，专利CN101928882A公开的一种X60管线钢及其生产方法中，其化学成分：C：0.060～0.080％，Si：0.15～0.30％，Mn：1.35～1.55％，P：≤0.020％，S：≤0.006％，Nb：0.035～0.055％，V：0.035～0.055％，Ti：0.010-0.025％，Als：0.010-0.040％。其化学成分中Nb含量高达0.035～0.055％，其合金成分较高，成本高，且该专利是在双机架紧凑式炉卷轧制上生产，其经过粗轧后的钢坯延时40-60秒，使粗轧钢坯温度低于900℃在进行3道次连续精轧，终轧温度790-830℃，不适合热连轧生产。

专利CN103526110A公开的16～25mm厚X60管线钢及其生产方法，其组分：C：0.06～0.09％、Si：0.25～0.35％、Mn：1.55～1.60％、(Nb+Ti+V+Mo+Ni)：0.20～0.29％、P≤0.010％、S≤0.003％、Als：0.02～0.04％。该管线钢在中厚板轧机上应用，生产的X60管线钢的组织含有42～46％板条状铁素体、32～38％针状铁素体、13～15％贝氏体，少量M-A岛及一些细小弥散析出相。另外，该管线钢中含有贵金属Mo、Ni等贵金属，成本相对较高。

文献《酒泉钢铁公司X60管线钢的研制》中，酒泉钢铁公司成分设计(单位，wt％)为C≤0.1％、Si≤0.4％、Mn：1.3％、V：0.05～0.10％、Nb：0.02～0.04％、Ti：0.02～0.05％、P≤0.03％、S≤0.025％，轧制时完全再结晶区开轧温度1020～1080℃，未再结晶区开轧温度≤950℃，终轧温度700～850℃。冷却采用ADCO气雾冷却系统快冷，终冷温度630～700℃。该管线钢采用Nb+V+Ti复合微合金化，其Ti含量0.02～0.05％，含钛钢的炼钢和热轧工艺要求高，工艺波动对力学性能影响很大，同时，由于它采用“低温、大压下”轧制，在热连轧轧制时需要待温，生产效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低，轧制工艺简单的X60管线钢。

本发明的技术方案：X60管线钢，其化学成分按重量百分比组成为：C：0.05-0.10％，Si：0.10-0.30％，Mn：1.20-1.40％，P：≤0.020％，S：≤0.010％，Nb：0.020-0.034％，V：0.05-0.08％，Ti：0.008-0.019％，其余为Fe和不可避免的杂质。

优选的方案是：C：0.07-0.09％，Si：0.15-0.25％，Mn：1.25-1.40％，P：≤0.018％，S：≤0.005％，Nb：0.025-0.034％，V：0.05-0.08％，Ti：0.008-0.010％，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明管线钢的生产工艺为热连轧生产工艺：铁水脱硫→转炉冶炼复合吹炼→脱氧、合金化及高碱度精练渣脱硫→炉后小平台补喂Al线、Ti微合金化→喂钙线→连铸→板坯加热→高压水除鳞→粗轧→精轧→层流冷却→卷取→包装入库。

具体来说，包括以下步骤：

1)制备板坯：按照上述重量百分比连铸得到板坯；

2)板坯粗轧：步骤1)得到的板坯加热到1185～1220℃后经粗轧得到中间坯，既保证Nb、V的充分固溶，又防止奥氏体晶粒的异常长大；优选的方案，板坯粗轧采用5道次或7道次轧制，每道次变形量必须≥20％，保证奥氏体再结晶，细化奥氏体晶粒。

3)精轧：将步骤3)所得中间坯经精轧机组精轧，精轧入口温度控制在960～1000℃，终轧温度范围为830～870℃，保证未再结晶区变形量，增加相变形核核心，细化铁素体晶粒；

4)卷取：以10-40℃/秒的冷却速度冷却到560℃～630℃卷取。