一种低压缩比厚规格X70级输气管线钢，其组分及wt%为：C：0.03‑0.075%、Si:0.15~0.35%、Mn:1.30~1.90%、P：≤0.015%、S：≤0.002%、N：≤0.006%、Nb：0.035~0.065%、V：0.025~0.05%、Ti:0.015~0.025%、Cr:0.1~0.40%、Ni：0.1~0.2%、Mo:0.10~0.25%。生产步骤：对厚度为225‑235mm的铸坯加热；粗轧；高压水除鳞；精轧；冷却；矫直，待用。本发明专利技术用连铸坯厚度为230mm的连铸坯能生产厚度为30mm及以上的X70级管线钢，且产品的Rt0.5 在500~580MPa，Rm在600~650MPa，Rt0.5 /Rm≤0.90，延伸率A50≥24%，；‑20℃ 冲击功KV2≥250J，‑15℃ DWTT断面剪切率SA≥95%；HV10≤235。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种管线钢及其生产方法，具体地属于一种低压缩比厚规格X70级输气管线钢及生产方法。
技术介绍
中国的天然气资源几乎全部集中于西部地区，与中国的人口密度分布成反比，大量的煤炭、石油等化石燃料的燃烧给中国环境带来了严重的雾霾问题。中国经济必须在保持高速增长的同时解决能源危机，为此，国家大力开发西部清洁的天然气，已建成西气东输一、二线，目前正在建设三线，且已规划了四、五、六线等。高钢级、大口径、大璧厚、高压输送成了今后管道建设的发展方向。但是在建设中薄璧规格的高钢级X70~X80出现过较多事故，出于安全性考虑，国家急切需要开发X70-X80级别大璧厚管线钢以满足高效的能源输送。从传统工艺控制的角度出发，管线钢的压缩比必须保证在10倍以上才能满足API5L的强韧性匹配要求，且钢级越高压缩比要求越大。目前，国内连铸机铸坯尺寸主要有300mm、250mm、230mm，按照传统工艺仅能生产厚度小于30mm以下管线钢。经检索，本专利技术申请之前，中国专利公开号为CN103937950A的文献，其公开了“一种低压缩比厚规格高级别管线钢的生产工艺”，其组分及工艺主要为（C：0.03~0.08%；Si：0.15~0.35%，Mn:1.5~2.0%；Nb：0.05~0.09%；Ti：0.015~0.025%；Mo≤0.25%；Cu≤0.35%；Ni≤0.30%；Cr：≤0.030%，采用250mm连铸坯通过控制板坯再加热温度，粗、精轧轧制总压下率和轧制温度及开冷、终冷温度、冷却速度等工艺参数获得厚规格X80管线钢，力学性能为（Rt0.5:550~591MPa，Rm:694~732MPa,-20℃KV2/J≥300J,-15℃,DWTT: ≥90%，其虽然能够生产壁厚为25~33mm的高钢级管线钢，但其Ni+Cu+Mo≥0.6%，合金成本较高，同时，专利中描述的在粗轧阶段满足变形温度下限时最后一道次压下率≥15%，未指明温度下限究竟是多少，同时，实际生产中由于低温使轧件变形抗力过大，很难做到。另有中国专利公开号为CN10363919A的专利文献，公开了“一种小压缩比条件下使用连铸坯生产管线钢板的方法”。其采用300mm连铸坯生产40-50mm宽幅达3200-4000mm的特厚管线钢。其组分及工艺主要为（C：0.05~0.10%；Si：0.15~0.30%；Mn：1.0~2.0%;Nb:≤0.05%;V: ≤0.05%,Ti: ≤0.05%,采用300mm铸坯经过再加热、两阶段轧制后进行冷却，力学性能为（Rt0.5:511~541MPa；Rm：603~623MPa，-20℃KV2/J:≥200~250J,-10℃,DWTT:50~60%），其虽然能够生产壁厚为40~50mm的管线钢，合金添加量也很少。但存在，冲击韧性不高，勉强高于200J，特别是-10℃DWTT性能仅50~60%，无法满足工程技术要求。此外，中国专利公开号为CN1927486A 的文献，记载了“低压缩比高级别管线钢的生产工艺”，指出用150mm连铸坯经炉卷轧机生产17~22mmX70级别管线钢的生产工艺。虽然其压缩比较低，但是要求钢水纯净度过于严格，其中S的含量小于6ppm，P含量低于70ppm，对于大多数钢铁冶炼企业来说根本做不到。同时150mm连铸坯国内产线很少，生产设备与常规产线不同，产品厚度在常规产品范围内，不能满足管道工程对大壁厚（≥30mm）的需求。从现有的通过低压缩比生产厚规格高钢级管线钢的文献报道中来看，，均存在通过添加大量高昂的合金及牺牲冲击和落锤性能达到的厚规格高级别管线钢的不足；对于采用过于薄的连铸坯进行轧制，虽在低压比的情况下生产出了高级别管线钢，但是厚度最大仅22mm，厚度不足的矛盾凸显。本专利技术主要采用常规230mm连铸坯，避免企业另行投资扩建特厚规格连铸坯，通过控制冶炼成分，再加热，粗、精轧轧制及控冷工艺达到在压缩比仅6.0~7.7情况下生产30~38mm高韧性的X70管线钢的目的。
技术实现思路
本专利技术在于克服上述技术存在的不足，提供一种在保证力学性能及无需添加Cu的前提下，采用最常用的230mm连铸坯生产厚度达30~38 mm管线钢的低压缩比厚规格X70级输气管线钢及生产方法。实现上述目的的措施：一种低压缩比厚规格X70级输气管线钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.03-0.075%、Si:0.15~0.35%、Mn:1.30~1.90%、P：≤0.015%、S：≤0.002%、N：≤0.006%、Nb：0.035~0.065%、V：0.025~0.05%、Ti:0.015~0.025%、 Cr:0.1~0.40%、Ni：0.1~0.2%、Mo: 0.10~0.25%，其余为Fe及不可避免的杂质；金相组织为：表层：针状铁素体+少量贝氏体，板厚1/4和1/2组织均为:针状铁素体+少量块状铁素体。生产一种低压缩比厚规格X70级输气管线钢的方法，其步骤：1）对组分及重量百分比含量为：C：0.03-0.075%、Si:0.15~0.35%、Mn:1.30~1.90%、P：≤0.015%、S：≤0.002%、N：≤0.006%、Nb：0.035~0.065%、V：0.025~0.05%、Ti:0.015~0.025%、Cr:0.1~0.40%、Ni：0.1~0.2%、Mo: 0.10~0.25%，其余为Fe及不可避免的杂质、厚度为225-235mm的铸坯进行加热，其加热温度控制在1120-1180℃，并使均热段保温时间不低于40分钟，总加热时间不低于250分钟；2）进行粗轧，控制再结晶区轧制温度在1050-1115℃，变形过程中采用最大轧制力轧制，最大轧制力不低于7500t；变形速率控制在4~5/s；道次间隔时间不超过10s，最后三道次的累积压下率≥22%；待温中间坯厚度在70-90mm，再结晶区总压下率为60-70%；3）常规进行高压水除鳞，控制钢板温度在精轧的开轧温度；4）进行精轧，控制其开轧温度在850-950℃，终轧温度在750-850℃，共轧制6~9道次，累积压下率55-65%，并使倒第三及倒第二道次的累积压下率≥20%；5）进行冷却，控制开冷温度在770-830℃，在冷却速率为15-35℃/s下冷却至300~400℃；6）进行矫直，待用。本专利技术中各元素及主要工艺的作用及机理C：本专利技术中碳含量为0.03~0.075%。碳是钢中不可缺少的提高钢材强度的元素之一，同时可以与钢中Ti、Nb等作用形成微合金碳化物，起到析出强化作用，如其含量超过0.075%，则会损害钢的韧性，低于0.03又起不到作用，Si：本专利技术中Si含量为0.15~0.35%。该元素有固溶强化及脱氧作用，含量低于0.15%无法起作用，但同时若高于0.35%则会恶化管线钢的塑、韧性，特别是对于焊接热影响区的冲击降低显著。Mn：本专利技术中Mn含量为1.30~1.90%。该元素主要作用为扩大奥氏体稳定区，扩大热加工温度区域，有利于细化铁素体晶粒尺寸，提高钢的屈服强度和抗拉强度。本专利技术中，为要保证材料低温冲击和DWTT性能，Mn的添加量必须高于1.3%才能起到弥补作用，如含量高于1.9%则显著恶化钢板焊接性能。Nb：本专利技术中Nb含量为0.035~0本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低压缩比厚规格X70级输气管线钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.03‑0.075%、Si:0.15~0.35%、Mn:1.30~1.90%、P：≤0.015%、S：≤0.002%、N：≤0.006%、Nb：0.035~0.065%、V：0.025~0.05%、Ti:0.015~0.025%、 Cr:0.1~0.40%、Ni：0.1~0.2%、Mo: 0.10~0.25%，其余为Fe及不可避免的杂质；金相组织为：表层：针状铁素体+少量贝氏体，板厚1/4和1/2组织均为:针状铁素体+少量块状铁素体。
【技术特征摘要】
1.一种低压缩比厚规格X70级输气管线钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.03-0.075%、Si:0.15~0.35%、Mn:1.30~1.90%、P：≤0.015%、S：≤0.002%、N：≤0.006%、Nb：0.035~0.065%、V：0.025~0.05%、Ti:0.015~0.025%、 Cr:0.1~0.40%、Ni：0.1~0.2%、Mo: 0.10~0.25%，其余为Fe及不可避免的杂质；金相组织为：表层：针状铁素体+少量贝氏体，板厚1/4和1/2组织均为:针状铁素体+少量块状铁素体。2.生产一种低压缩比厚规格X70级输气管线钢的方法，其步骤：1）对组分及重量百分比含量为：C：0.03-0.075%、Si:0.15~0.35%、Mn:1.30~1.90%、P：≤0.015%、S：≤0.002%、N：≤0.006%、Nb：0.035~0.065%、V：0.025~0.05%、Ti:0.015~0.025%、Cr...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐锋，徐进桥，郭斌，孔君华，李利巍，崔雷，邹航，刘小国，
申请(专利权)人：武汉钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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