一种浆体输送管线钢及其制造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种浆体输送管线钢及其制造工艺，解决了现有浆体输送管线钢焊接性能差的技术问题，该浆体输送管线钢的冶炼成分由如下质量百分含量的化学组份组成：碳元素0.04wt％～0.10wt％，硅元素0.10wt％～0.30wt％，锰元素1.00wt％～1.60wt％，磷元素≤0.020wt％，硫元素≤0.005wt％，钒元素0.010wt％～0.050wt％，铌元素0.050wt％～0.080wt％，铬元素0.15wt％～0.50wt％，钛元素0.010wt％～0.050wt％，其他为铁元素和不可避免的微量杂质，其中，浆体输送管线钢具有由铁素体、贝氏体和少珠光体构成的多相组织，多相组织的晶粒度大于或等于12级。实现了热轧卷板的强度与塑韧性的良好匹配，更适用于浆体输送管线钢的实际应用。

【技术实现步骤摘要】
一种浆体输送管线钢及其制造工艺
本专利技术涉及钢铁制造
，尤其涉及一种浆体输送管线钢及其制造工艺。
技术介绍
浆体管道输送是将颗粒状的固体物质与液体输送介质混合，在管道中采用泵送的方式运输。因此，煤浆中的固体颗粒将会对管道内壁造成较大的磨损。已有研究表明，输煤管线过程的磨损属于冲蚀磨损，是指材料受到小而松散的流动粒子冲击时表面出现破坏的一类磨损现象，是由多相流动介质冲击材料表面而造成的。因此对钢铁材料提出了高强度、高塑韧性、低屈强比、高耐冲蚀磨损性能等方面的要求。现有技术中，提高C(碳元素)的含量或V(钒元素)的含量，从而通过提高钢材的硬度来保证最终的抗磨损性能，但由此带来用于浆体输送管线钢的焊接性能差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种浆体输送管线钢及制造工艺，以解决现有浆体输送管线钢焊接性能差的技术问题。第一方面，本专利技术提供的一种浆体输送管线钢，所述浆体输送管线钢的冶炼成分由如下质量百分含量的化学组份组成：碳元素0.04wt％～0.10wt％，硅元素0.10wt％～0.30wt％，锰元素1.00wt％～1.60wt％，磷元素≤0.020wt％，硫元素≤0.005wt％，钒元素0.010wt％～0.050wt％，铌元素0.050wt％～0.080wt％，铬元素0.15wt％～0.50wt％，钛元素0.010wt％～0.050wt％，其他为铁元素和不可避免的微量杂质；其中，所述浆体输送管线钢具有由铁素体、贝氏体和少珠光体构成的多相组织，所述多相组织的晶粒度大于或等于12级。优选的，所述浆体输送管线钢的冷裂纹敏感指数Pcm≤0.18％。优选的，所述浆体输送管线钢的失厚率≤0.55mm/a，所述浆体输送管线钢的失重率≤0.20％。优选的，所述浆体输送管线钢的横向拉伸性能至少满足如下条件：屈服强度为450～570MPa，抗拉强度≥540MPa，延伸率≥18％。优选的，所述浆体输送管线钢的HV10硬度≤250。本专利技术实施例提供第一方面所述浆体输送管线钢的制造工艺，包括冶炼及连铸工艺，板坯加热工艺，热轧工艺，冷却及卷取工艺，所述热轧工艺中：在未再结晶区进行精轧，其中，所述精轧的入口温度≤930℃，所述精轧的终轧温度为800～880℃，所述精轧后的总变形量＞65％；所述冷却及卷取工艺包括：依次执行的超快冷冷却步骤、层流冷却步骤、精冷步骤；其中，所述超快冷冷却步骤的冷却速率大于40℃/s，所述超快冷冷却步骤的冷却温度控制在580℃～640℃，在所述精冷步骤后温度为540℃～600℃时进行卷取。优选的，所述板坯加热工艺中：高温均热段的均热时间≤40min，板坯加热的加热时间为180～300min，所述板坯加热后的出炉温度为1170～1200℃；所述热轧工艺中：在所述精轧之前，在再结晶区进行6～8道次粗轧，其中，所述粗轧的末道次压下率≥26％，所述粗轧的出口温度为950～1050℃。优选的，所述粗轧由第一机架和第二机架组成的双机架完成；其中，在所述第一机架上完成第1道次之后，在所述第二机架上完成5道次；或在所述第一机架上完成前3道次之后，在所述第二机架上完成5道次。优选的，所述冶炼及连铸工艺中，包括对铁水进行预处理，其中，所述预处理时所述硫元素的含量小于或等于0.005％。优选的，所述冶炼及连铸工艺中：铸坯凝固末端经过动态且小于一压力阈值的压下、稳定的过热度、恒定拉速，以及结晶器液面波动控制在±3mm。本专利技术实施例提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1、成分设计上，通过组份中C、V、Cr(铬元素)的强化作用，实现热轧卷板的强度与塑韧性的良好匹配，结合形成的“铁素体+贝氏体+少珠光体”的多相组织，进一步实现强度和塑韧性的良好匹配，达到高韧性，从而解决了现有浆体输送管线钢焊接性能差的技术问题，更适用于浆体输送管线钢的实际应用。同时，还保证了最终的力学性能与耐冲蚀磨损性能，且避免了Mo、Cu、Ni等昂贵合金的添加，降低了浆体输送管线钢的合金成本。2、本专利技术实施例中浆体输送管线钢的冷裂纹敏感指数Pcm≤0.18％，则可见所采用为低合金成分体系，具有较低的碳当量，有利于材料的焊接性。进一步，还通过加热及粗轧工艺的控制，实现奥氏体晶粒的细化和压扁，提高热轧卷板的DWTT(Drop-WeightTearTest，落锤撕裂试验)性能，确保其具有较低的韧脆转变温度，对解决现有浆体输送管线钢焊接性能差的问题具有一定辅助作用，进一步保证了浆体输送管线钢的实际应用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中14.3mm规格的浆体输送管线钢的DWTT试验结果图；图2为本专利技术实施例中17.5mm规格的浆体输送管线钢的DWTT试验结果图；图3为本专利技术实施例中14.3mm规格的浆体输送管线钢的显微组织图；图4为本专利技术实施例中17.5mm规格的浆体输送管线钢的显微组织图。具体实施方式为了解决现有浆体输送管线钢焊接性能差的技术问题，本专利技术实施例提供了一种浆体输送管线钢及其制造工艺，总体思路如下：通过组份中C、V、Cr的强化作用，实现了热轧卷板的强度与塑韧性的良好匹配，结合形成的“铁素体+贝氏体+少珠光体”的多相组织，进一步实现强度和塑韧性的良好匹配，从而解决了现有浆体输送管线钢焊接性能差的技术问题，更适用于浆体输送管线钢的实际应用。同时，还保证了最终的力学性能与耐冲蚀磨损性能，且避免了Mo、Cu、Ni等昂贵合金的添加，降低了热轧卷板的合金成本。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种浆体输送管线钢，浆体输送管线钢的冶炼成分由如下质量百分含量的化学组份组成：碳元素0.04wt％～0.10wt％，硅元素0.10wt％～0.30wt％，锰元素1.00wt％～1.60wt％，磷元素≤0.020wt％，硫元素≤0.005wt％，钒元素0.010wt％～0.050wt％，铌元素0.050wt％～0.080wt％，铬元素0.15wt％～0.50wt％，钛元素0.010wt％～0.050wt％，其他为铁元素和不可避免的微量杂质；其中，浆体输送管线钢具有由铁素体、贝氏体和少珠光体构成的多相组织，多相组织的晶粒度大于或等于12级。上述技术方案中，采用了0.04～0.10wt％的C。一方面，较低的C含量可以有效保证低温韧性，较低的C含量也使得热轧卷板具有良好的可焊性。另一方面，较低的C含量仍然能够确保热轧卷板的强度，特别是当采用低合金成分设计时，C含量在强度和硬度上的作用更为重要，而且C元素可以促使控轧阶段硬相的形成，有利于提高耐磨性。上述技术方案中，还采用了0.05～0.08wt％的Nb(铌元素)，是基于细晶强化和析出强化的考虑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浆体输送管线钢，其特征在于，所述浆体输送管线钢的冶炼成分由如下质量百分含量的化学组份组成：碳元素0.04wt％～0.10wt％，硅元素0.10wt％～0.30wt％，锰元素1.00wt％～1.60wt％，磷元素≤0.020wt％，硫元素≤0.005wt％，钒元素0.010wt％～0.050wt％，铌元素0.050wt％～0.080wt％，铬元素0.15wt％～0.50wt％，钛元素0.010wt％～0.050wt％，其他为铁元素和不可避免的微量杂质；其中，所述浆体输送管线钢具有由铁素体、贝氏体和少珠光体构成的多相组织，所述多相组织的晶粒度大于或等于12级。

【技术特征摘要】
1.一种浆体输送管线钢的制造方法，包括冶炼及连铸工艺，板坯加热工艺，热轧工艺，冷却及卷取工艺；其特征在于，所述浆体输送管线钢的冶炼成分由如下质量百分含量的化学组份组成：碳元素0.04wt％～0.10wt％，硅元素0.10wt％～0.30wt％，锰元素1.00wt％～1.60wt％，磷元素≤0.020wt％，硫元素≤0.005wt％，钒元素0.010wt％～0.050wt％，铌元素0.050wt％～0.080wt％，铬元素0.15wt％～0.50wt％，钛元素0.010wt％～0.050wt％，其他为铁元素和不可避免的微量杂质；其中，所述浆体输送管线钢具有由铁素体、贝氏体和少珠光体构成的多相组织，所述多相组织的晶粒度大于或等于12级；所述热轧工艺中：在未再结晶区进行精轧，其中，所述精轧的入口温度≤930℃，所述精轧的终轧温度为800～880℃，所述精轧后的总变形量＞65％；所述冷却及卷取工艺包括：依次执行的超快冷冷却步骤、层流冷却步骤、精冷步骤；其中，所述超快冷冷却步骤的冷却速率大于40℃/s，所述超快冷冷却步骤的冷却温度控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛涛，安成钢，姜永文，吴新朗，陈斌，武军宽，李飞，于晨，张彩霞，代晓莉，高攀，徐伟，崔阳，缪成亮，
申请(专利权)人：首钢总公司，
类型：发明
国别省市：北京;11