本发明专利技术公开了缩短工序时间的厚规格X80管线用钢板，其特征在于：该钢板的化学成分按质量百分比计为C0.02～0.06%，Mn1.6～1.9%，Si0.1～0.35%，S≤0.0006%，P≤0.010%，Nb0.055～0.08%，Ti0.008～0.03%，V≤0.008%，Alt≤0.06%，N≤0.010%，O≤0.006%，Mo≤0.15%，Cu≤0.20%，Ni0.2～0.4%，Cr≤0.35%，Ca≤0.01%，其余为Fe和不可避免的杂质。其主要流程包括：钢水冶炼→连铸→板坯再加热→热轧包括中间坯冷却→水冷→堆冷→矫直。本发明专利技术利用中间坯适度冷却系统对中间坯进行均匀冷却，将中间坯冷却到第二阶段精轧的开轧温度，这样可大幅缩短工序时间，提高生产效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及X80管线用钢板及其制造方法，具体涉及一种缩短工序时间生产厚规格X80钢级管线用钢板及其制造方法。
技术介绍
目前世界需求的能源中化石能源还占能源结构中的主体地位，近年来世界经济的急速增长极大带动了化石能源需求的急速增长，这也极大地促进了长距离输送管线的发展，为提高输送效率，降低投资，长距离石油天然气输送管线用钢的发展趋势是向高强度或超高钢级发展。目前世界各国使用的管线钢最高钢级为X80钢级。为提高输送压力，X80钢级已向厚规格方向发展，目前部分管道已开始采用厚度超过30mm壁厚X80管线钢，并在今后会大量采用。国内目前对X80级管线用钢的研究很多。X80钢级管线钢一般均采用两阶段轧制，即分别进行粗轧阶段和精轧阶段，国内外现有专利均做了大量的说明，通常为获得较均匀的奥氏体晶粒，粗轧阶段结束时钢坯的温度均较高，通常在1030℃以上；而精轧阶段为保证奥氏体晶粒充分变形，一般开轧温度又较低，通常不高于950℃，特别是当轧制厚度在27mm以上规格时，精轧温度通常会更低，甚至不高于850℃。为保证奥氏体在精轧阶段轧制时充分变形，同时满足粗轧后钢坯厚度较厚，通常需保证粗轧后中间坯（以后简称中间坯）厚度在3.2h（h为成品钢板厚度）以上。通常中间坯在粗轧完成后经空冷至精轧开轧温度，这将需很长的等待时间，从而导致厚规格X80钢级管线钢生产率受到很大影响。目前国内外宽厚板厂在生产厚规格X80钢级管线钢在粗轧结束后，由于粗轧和精轧之间均是辊道，没有专门的冷却设备，要么采用空冷到精轧开轧温度，这样往往所需的时间很长，严重影响轧钢厂生产效率；要么有部分轧钢厂利用粗轧机前的除鳞设备进行中间坯冷却，如申请专利号分别为CN105256117A和CN105039870A中提到通过粗轧机除鳞机对中间坯进行冷却。由于除鳞机水压力太大，实际冷却效果较差，同时对二级系统形成干扰，影响整个生产线的生产效率，另外，采用除鳞机冷却往往造成板坯温度不均，最终影响钢板性能。或者通过轧后冷却系统如ACC对中间坯进行冷却，如申请专利号为CN105256117A和CN105220069中提到通过轧后超快冷或ACC冷却系统对中间坯进行冷却。将会造成中间坯上下表面与心部温差较大，造成后续轧制困难，同时造成最终钢板上下表面组织差异较大，最终影响管线钢性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述生产现状提供一种缩短工序时间，提高厚规格X80钢级钢板生产率的方法，本专利技术通过在高温粗轧结束后，利用中间坯适度冷却系统对中间坯进行均匀冷却，将中间坯冷却到第二阶段精轧的开轧温度，这样可大幅缩短工序时间，提高生产效率。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为，一种缩短工序时间的厚规格X80管线用钢板，该钢板的化学成分按质量百分比计为C：0.02～0.06%，Mn：1.6～1.9%，Si：0.1～0.35%，S：≤0.0006%，P：≤0.010%，Nb：0.055～0.08%，Ti：0.008～0.03%，V：≤0.008%，Alt：≤0.06%，N：≤0.010%，O：≤0.006%，Mo：≤0.15%，Cu：≤0.20%，Ni：0.2～0.4%，Cr：≤0.35%，Ca：≤0.01%，其余为Fe和不可避免的杂质。钢板的厚度为25mm及以上。本专利技术厚规格X80管线用钢板成分设计原理如下：C：C是钢中最经济、最基本的强化元素，通过固溶强化和析出强化可明显提高钢的强度，但对钢的韧性及延性以及焊接性能带来不利影响，因此管线钢的发展趋势是不断降低C含量，考虑到强度及韧性的匹配关系，将C含量控制在0.02～0.06%。Mn：通过固溶强化提高钢的强度，是管线钢中弥补因C含量降低而引起强度损失的最主要的元素，Mn同时还是扩大γ相区的元素，可降低钢的γ→α相变温度，有助于获得细小的相变产物，可提高钢的韧性，降低韧脆性转变温度，Mn也是提高钢的淬透性元素。考虑到检验过程中发现Mn偏析对落锤性能产生不利影响，同时兼顾到强度要求，本专利技术中Mn含量设计在1.6～1.9%范围。Nb：是现代微合金化钢特别是管线钢中最主要的微合金化元素之一，对晶粒细化的作用非常明显。通过Nb的固溶拖曳及热轧过程中的Nb（C，N）应变诱导析出可阻碍形变奥氏体的回复、再结晶，经TMCP使非再结晶区轧制的形变奥氏体在相变时转变为细小相变产物，以使钢具有高强度和高韧性，本专利技术主要是通过C与Nb含量的关系来确定Nb含量范围,Ti：是强的固N元素，Ti/N的化学计量比为3.42，利用0.02%左右的Ti就可固定钢中60ppm以下的N，在板坯连铸过程中即可形成TiN析出相，这种细小的析出相可有效阻止板坯在加热过程中奥氏体晶粒的长大，有助于提高Nb在奥氏体中的固溶度，同时可改善焊接热影响区的冲击韧性，是管线钢中不可缺少的元素，因此本申请专利将Ti控制在0.008-0.03%之间。S、P：是管线钢中不可避免的杂质元素，希望越低越好，通过超低硫及Ca处理改变硫化物形态可使管线钢具有很高的冲击韧性。Cu、Ni：可通过固溶强化提高钢的强度，Ni的加入一方面可提高钢的韧性，同时改善Cu在钢中易引起的热脆性。Cr：Cr的加入可提高钢的淬透性，且相对经济。上述缩短工序时间的厚规格X80管线用钢板的方法，主要生产工序如下，a冶炼钢水连铸获得连铸坯；b在热轧板工序过程中，连铸坯再加热温度：1180～1230℃，热轧分两阶段，第一阶段为再结晶区轧制，控制再结晶区的终轧温度在1050～1100℃，再结晶区轧制所得中间坯的厚度是成品钢板厚度的3.2倍及以上，随后将中间坯送入中间坯适度冷却系统，中间坯在中间坯适度冷却系统内以来回摆动的方式冷却至热轧第二阶段的非再结晶区轧制的开轧温度，冷却速度为4～18℃/s，非再结晶区轧制的开轧温度为不高于880℃，控制非再结晶区的终轧温度在不高于830℃；c轧制结束后水冷钢坯，开始冷却温度不高于800℃，终止冷却温度：不高于560℃，冷却速度：10～30℃/s；d水冷结束后将钢板冷却到室温即得钢板成品。。本专利技术通过在热轧第一阶段和第二阶段之间设置中间坯适度冷却，此中间坯冷却方式是保证再结晶区轧制变形后奥氏体晶粒不再长大，在大厚度钢板热轧过程中，缩小中间坯表面与心部温差。如图1所示，中间坯适度冷却系统设置在4300mm宽厚板轧机生产线的粗轧机和精轧机之间。该系统为箱体结构，共计长18m，在箱体顶部，密集分布喷淋喷嘴，对粗轧后的中间坯进行适度冷却，根据不同中间坯厚度，获得的中间坯冷却速度为4～18℃/s，中间坯厚度根据产品和生产需要，通常在40～180mm厚左右，小于40mm厚中间坯由于较薄，除非需要，一般不需进行中间坯冷却。对于厚规格中间坯，考虑到设计极限，最大冷却速度在4℃/s，对于薄规格，最大冷却速度可达到18℃/s。之所以不能采用更高冷速，有两个因素需要考虑到：一是由于更高冷速下，中间坯沿厚度方向会产生较大的温度差，这种温度差在轧制时由于温度差造成厚度方向变形不均匀，精轧轧制时会产生钢板上翘或下扣，影响生产率；二是这种沿厚度方向温度差将会造成沿厚度方向区域奥氏体变形不一样，从而影响获得最终组织。坯料经第一阶段轧制完成后，根据生产需要，判断是否开启中间坯适度冷却。对于需要采用中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种缩短工序时间的厚规格X80管线用钢板，其特征在于：该钢板的化学成分按质量百分比计为C：0.02～0.06%，Mn：1.6～1.9%，Si：0.1～0.35%，S：≤0.0006%，P：≤0.010%，Nb：0.055～0.08%，Ti：0.008～0.03%，V：≤0.008%，Alt：≤0.06%，N：≤0.010%，O：≤0.006%，Mo：≤0.15%，Cu：≤0.20%，Ni：0.2～0.4%，Cr：≤0.35%，Ca：≤0.01%，其余为Fe和不可避免的杂质。
【技术特征摘要】
1.一种缩短工序时间的厚规格X80管线用钢板，其特征在于：该钢板的化学成分按质量百分比计为C：0.02～0.06%，Mn：1.6～1.9%，Si：0.1～0.35%，S：≤0.0006%，P：≤0.010%，Nb：0.055～0.08%，Ti：0.008～0.03%，V：≤0.008%，Alt：≤0.06%，N：≤0.010%，O：≤0.006%，Mo：≤0.15%，Cu：≤0.20%，Ni：0.2～0.4%，Cr：≤0.35%，Ca：≤0.01%，其余为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的缩短工序时间的厚规格X80管线用钢板，其特征在于：所述钢板的厚度为25mm及以上。3.一种制造如权利要求1或2所述缩短工序时间的厚规格X80管线用钢板的方法，其特征在于：主要工序为，冶炼钢水连铸获得连铸坯；在热轧板工序过程中，连铸坯再加热温度：1180～1230℃，热轧分两阶段，第一阶段为再结晶区轧制，控制再结晶区的终轧温度在1050～1100℃，再结晶区轧制所得中间坯的厚度是成品钢板厚度的3.2倍及以上，随后将中间坯送入中间坯适度冷却系统，中间坯在中间坯适度冷却系统内以来回摆动的方式冷却至热轧第二阶段的非再结晶区轧制的开轧温度，冷却速度为4～18℃/s，非再结晶区轧制的开轧温度为不高于880℃，控制非再结晶区的终轧温度在不高于830℃；轧制结束后水冷钢坯...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋昌林，高助忠，常跃峰，林涛，胡建国，诸建阳，方寿玉，宁康康，
申请(专利权)人：江阴兴澄特种钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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