[发明专利]一种Q345D无缝钢管的低成本热轧生产方法

说明书

本发明涉及一种Q345D无缝钢管的低成本热轧生产方法，包括铁水预处理、转炉冶炼、炉外精炼、方坯连铸、连轧圆管坯、热轧钢管等步骤；本发明在成分设计上避免加入Nb、V等价格较高的合金，而是加入Ti和Al等价格相对较低的合金进行微合金处理，达到细化晶粒、改善钢材强韧性的目的；在生产工艺上通过采用“热轧圆坯+热轧钢管”的热轧生产工艺，保证无缝钢管的强度及低温韧性指标满足要求，省去了常规生产工艺中后续的正火或调质热处理工序。

技术领域

本发明涉及无缝钢管生产技术领域，尤其涉及一种Q345D无缝钢管的低成本热轧生产方法。

背景技术

Q345D钢种属于低合金高强度结构钢，由于该钢种具有较高的强度、良好的-20℃低温冲击韧性以及良好的工艺性能，被广泛应用在工程机械、网架结构、海洋工程、桥梁等各类工程上。对于Q345系列的低合金高强度结构钢产品来说，微合金化技术是提高材料综合性能的有效手段，其方法是在低合金碳锰钢的基础上加入Nb、V、Ti、Al等微合金元素，再通过配套的控轧控冷工艺使产品达到良好的性能。

对于无缝钢管的生产来说，由于其轧制工艺受到限制，控轧控冷工艺实施的难度较大，所以目前绝大部分钢企在生产Q345D钢管时，一般还是通过加入Nb、V、Ti等微合金元素中的一种或者几种，经热轧后再进行正火或者调质热处理，以保证性能满足要求。在成分设计上，各钢管企业因其炼钢和轧管机组的差异，成分设计体系也不尽相同。

目前，随着全球钢铁产能过剩和资源危机的出现，钢铁行业正面临着前所未有的挑战，主要体现在合金成本升高和企业利润大幅下滑之间的矛盾，实现低成本战略，对提升企业竞争力具有十分重要的作用。为此，在成分设计时需要考虑减少钢铁产品中合金元素的加入量，以满足降低生产成本和节约合金资源的发展要求。在此背景下，开发出一种经济型的低成本Q345D无缝钢管生产工艺是非常有必要的。

发明内容

本发明提供了一种Q345D无缝钢管的低成本热轧生产方法，在成分设计上避免加入Nb、V等价格较高的合金，而是加入Ti和Al等价格相对较低的合金进行微合金处理，达到细化晶粒、改善钢材强韧性的目的；在生产工艺上通过采用“热轧圆坯+热轧钢管”的热轧生产工艺，保证无缝钢管的强度及低温韧性指标满足要求，省去了常规生产工艺中后续的正火或调质热处理工序。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种Q345D无缝钢管的低成本热轧生产方法，所述Q345D无缝钢管的化学成分按重量百分比计为：C：0.15％～0.18％，Si：0.20％～0.50％，Mn：1.5％～1.7％，Ti：0.01％～0.03％，P≤0.020％，S≤0.015％，AlS：0.015％～0.050％，余量为Fe和不可避免的杂质；碳当量要求0.41～0.45，CEV＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15；所述Q345D无缝钢管的壁厚S≤16mm；

所述Q345D无缝钢管的低成本热轧生产方法，包括如下步骤：

(1)经铁水预处理后的铁水进入转炉冶炼，然后进LF炉进行炉外精炼；

(2)钢水进行方坯连铸，连铸坯规格为(310～380)mm×(210～280)mm；

(3)连铸坯经热连轧得到圆管坯，圆管坯规格为

(4)圆管坯进钢管连轧机组进行热轧；轧制前圆管坯加热到1240℃～1275℃，加热后的圆管坯依次经穿孔机、连轧管机轧制，定径机定径成型后，制成外径为壁厚S≤16mm的无缝钢管。

所述无缝钢管具有如下特点：屈服强度≥345MPa；抗拉强度470～630MPa；延伸率≥21％；-20℃冲击吸收能量KV2≥34J；金相组织为铁素体+珠光体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：