[发明专利]一种管线钢X80及其生产方法

说明书

本发明公开了一种管线钢X80及其生产方法，工艺流程包括转炉冶炼、精炼、连铸、加热轧制、冷却、检查入库，其特征在于：钢的化学组成质量百分比为碳=0.035~0.045，硅=0.10~0.20，锰=1.63~1.68，磷≤0.012，硫≤0.0015，铌=0.052~0.056，钛=0.012~0.018，铝≤0.015，镍=0.10~0.13，铬=0.15~0.20，钼=0.10~0.12，铜=0.12~0.15，其余为Fe与不可避免的杂质。本发明方法生产的钢具有强度高、韧性好、优良的低温韧性、优良的加工性能及优良的焊接性能，钢的屈服强度550~650Mpa，抗拉强度≥625Mpa，屈强比≤0.85，低温冲击韧性‑40℃，Akv≥210J，止裂落锤温度－30℃，韧性面积≥88%。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种具有良好低温韧性的管线钢X80及其生产方法。

背景技术

随着能源结构的变化以及对能源需求的增长，能源的开采也逐渐由内陆向海洋、极地延伸，这就极大地促进了长距离输送管线的发展。海洋、极地自然条件较为恶劣，洋流、冻土、地震、低温大大提升了材料被破坏的风险。为了提高输送效率，降低工程成本，促使长距离石油天然气输送管线用钢向高钢级、大直径、大壁厚、低温韧性方向发展，产生了对高强度低温韧性钢的需求。高强度低温韧性钢是一个高技术含量、高附加值的新钢种，它除有较高的屈服强度、抗拉强度外，还有良好的延伸性能、冷弯性能、焊接性能和低温止裂性能，主要应用在天然气与石油输送行业，以适应更为复杂的服役环境，有效抵抗滑坡、地震、断层、低温环境带来的材料的破坏，提高钢材使用寿命，增加工程安全系数，也节约资源。

发明内容

本发明旨在提供提供一种高强度低温韧性好的石油天然气管线用钢X80及其生产方法，具有强度高、韧性好、优良的低温韧性、优秀的加工性能及优良的焊接性能，钢的屈服强度550~650Mpa，抗拉强度≥625Mpa，屈强比≤0.85，板厚低温冲击韧性-40℃，Akv≥210J，止裂落锤温度－30℃，韧性面积≥88%。

本发明通过下述技术方案予以实现：

一种管线钢X80及其生产方法，工艺流程包括转炉冶炼、精炼、连铸、加热轧制、冷却、检查入库，钢的化学组成质量百分比为碳=0.035~0.045，硅=0.10~0.20，锰=1.63~1.68，磷≤0.012，硫≤0.0015，铌=0.052~0.056，钛=0.012~0.018，铝≤0.015，镍=0.10~0.13，铬=0.15~0.20，钼=0.10~0.12，铜=0.12~0.15，其余为Fe与不可避免的杂质；关键工艺步骤包括：

（1）转炉：转炉控制氧≥400ppm，碳氧积＝0.0023%，采用滑板装置，炉后加入石灰与改质剂进行渣处理，无铝脱氧；炉后采用大氩气搅拌4~8min进行充分碳氧反应，终点碳含量≤0.035%；

（2）精炼：加入石灰与精炼渣料脱氧、硫，精炼渣碱度CaO/SiO2≤4.5~6.0，全程控制钢水中铝含量，减少Al₂O₃夹杂物的生成；控制钢水中夹杂物，真空在0.5tor的工作真空度条件下保持真空时间18分钟以上；对钢水进行脱氮、氢、氧处理，氧含量≤15ppm；

（3）连铸：全程低过热度保护浇铸，控制过热度8~12℃，二次冷却采用动态配比水的方法，动态轻压下技术减轻铸坯中心偏析与疏松，铸坯出二冷火焰切割后采用铸坯淬火装置激冷至≤600℃，铸坯下线进保温装置缓冷至≤350℃装炉轧制；

（4）轧制：加热温度1150~1180℃，加热时间280~320min，待温坯厚度＞3h，开轧温度840~930℃，终轧温度770~810℃，采用在线淬火，开始冷却温度780~820℃，终冷温度240~320℃，冷却速率25~35℃/s。

本发明的原理：