一种低温韧性优异的宽厚规格管线钢及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种低温韧性优异的宽厚规格管线钢及其制造方法，涉及钢铁生产技术领域，其化学成分及质量百分比如下：C：0.030%～0.080%，Si：0.10%～0.40%，Mn：1.50%～1.80%，P≤0.015%，S≤0.0030%，Ni≤0.30%，Cr≤0.30%，Cu≤0.30%，Al：0.005%～0.015%，Nb：0.030%～0.070%，Mo≤0.30%，Ti：0.006%～0.020%，Mg：0.0008%～0.0015%，N≤0.0050%，余量为Fe和不可避免的杂质。得到了以针状铁素铁为主的组织类型，强度与韧性匹配良好，满足了管线用钢的API及中国石油石化的标准要求。API及中国石油石化的标准要求。API及中国石油石化的标准要求。

【技术实现步骤摘要】
一种低温韧性优异的宽厚规格管线钢及其制造方法


[0001]本专利技术涉及钢铁生产
，特别是涉及一种低温韧性优异的宽厚规格管线钢及其制造方法。

技术介绍

[0002]随着经济高速发展，油气在我国能源消费中长期占据主导地位，预计到2035年，液态天然气在一次能源中的比重将达到24％。我国的油气发展战略为：扩大西北通道，发展东北通道，巩固西南通道，强化海上通道。在油气管道建设过程中，宽厚规格的产品尤其受到重视，在石油天然气的运输过程，为了避免管道失效，低温韧性对安全性能至关重要。
[0003]管线产品设计以低碳为主，为了提升产品强度，高锰设计被广泛采用。高锰会带来细长条状的硫化锰夹杂，通过过量的铝脱氧会产生B类夹杂，这两种夹杂物，对管线都具有致命的伤害，会导致内部裂纹的产生，从而造成管道的失效。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种低温韧性优异的宽厚规格管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.030％～0.080％，Si：0.10％～0.40％，Mn：1.50％～1.80％，P≤0.015％，S≤0.0030％，Ni≤0.30％，Cr≤0.30％，Cu≤0.30％，Al：0.005％～0.015％，Nb：0.030％～0.070％，Mo≤0.30％，Ti：0.006％～0.020％，Mg：0.0008％～0.0015％，N≤0.0050％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0005]本专利技术进一步限定的技术方案是：
[0006]前所述的一种低温韧性优异的宽厚规格管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.050％～0.080％，Si：0.10％～0.20％，Mn：1.50％～1.70％，P≤0.013％，S≤0.0020％，Ni≤0.30％，Cr≤0.30％，Cu≤0.30％，Al：0.005％～0.013％，Nb：0.030％～0.050％，Mo≤0.30％，Ti：0.006％～0.0180％，Mg：0.0008％～0.0013％，N≤0.0050％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0007]前所述的一种低温韧性优异的宽厚规格管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.040％～0.060％，Si：0.20％～0.30％，Mn：1.60％～1.70％，P≤0.012％，S≤0.0020％，Ni:0.10％～0.30％，Cr:0.10％～0.30％，Cu:0.10％～0.30％，Al：0.008％～0.015％，Nb：0.040％～0.060％，Mo:0.08％～0.30％，Ti：0.08％～0.018％，Mg：0.0008％～0.0013％，N≤0.0050％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0008]前所述的一种低温韧性优异的宽厚规格管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.030％～0.050％，Si：0.30％～0.40％，Mn：1.70％～1.80％，P≤0.012％，S≤0.0020％，Ni:0.20％～0.30％，Cr:0.10％～0.30％，Cu:0.20％～0.30％，Al：0.005％～0.012％，Nb：0.050％～0.070％，Mo:0.10％～0.30％，Ti：0.010％～0.020％，Mg：0.0010％～0.0015％，N≤0.0050％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0009]本专利技术的另一目的在于提供一种低温韧性优异的宽厚规格管线钢的制造方法，包
括以下步骤：
[0010]S1、铁水采用KR法进行脱硫预处理，扒渣后入转炉吹炼；
[0011]S2、采用顶底复吹方式进行吹炼，镍、铜、钼合金随废钢一起加入转炉，转炉出钢采用强脱氧模式进行脱氧，确保炉后铝含量满足0.030％～0.050％，硫含量≤0.010％；
[0012]S3、钢水到达LF炉后，调整钢包底吹氩气，氩气流量300～380NL/min，通电升温，采用石灰与铝丝进行化渣，炉渣白渣后取样分析，根据试样继续添加石灰与铝丝脱硫，脱硫结束后进行合金化处理，成分满足要求吊运至RH炉进行真空处理；
[0013]S4、钢水到达RH进行真空处理，真空保持时间20min，真空结束后进行钢水定氧，确保钢水氧含量≤8ppm，钢包到喂丝位喂入镁铝线处理，镁处理结束后静搅时间≥12min；
[0014]S5、钢水静搅后吊运至连铸进行浇铸，采用透气水口，保证浇铸顺利，采用电磁搅拌及动态轻压下工艺，坯料堆冷48小时后检查表面质量并进行处理保证符合要求；
[0015]S6、坯料加热温度1160
±
10℃，加热时间按坯料厚度以10～13min/cm计算，均热时间≥40min，确保合金中元素充分固溶；
[0016]S7、采用单机架可逆轧机进行轧制，粗轧开轧1010～1080℃，二开温度770～900℃，终轧温度750～850℃；
[0017]S8、钢板入水温度730～780℃，返红温度300～500℃，冷却辊速0.30～1.30m/s，加速度0.002～0.012m/s2。
[0018]前所述的一种低温韧性优异的宽厚规格管线钢的制造方法，步骤S4中，镁铝线的镁含量为10％～15％，镁处理结束后镁含量0.0010％～0.0020％。
[0019]前所述的一种低温韧性优异的宽厚规格管线钢的制造方法，产品钢级为X60级及以上，产品厚度规格为20mm及以上，宽度规格为3000mm及以上。
[0020]本专利技术的有益效果是：
[0021](1)本专利技术采用吹氧转炉冶炼并经LF+RH精炼处理，采用镁铝线进行真空后处理，镁处理后静搅镇静，经连铸浇铸、奥氏体化、热机械轧制及冷却工艺，采用镁处理替代钙处理工艺，通过镁的活度效应降低了钢水总氧含量，改善了钢中A、B类夹杂物形态，细化了组织晶粒度，获得以针状铁素体为主的多相组织，满足了产品强度与韧性要求，提高宽厚规格管线产品的低温韧性使用性能，满足了客户要求；
[0022](2)本专利技术采用KR法工艺有效降低了转炉出钢硫含量，转炉进行强化脱氧工艺，降低了LF脱硫及造渣时间；
[0023](3)本专利技术中LF处理过程铝含量的稳定控制，有效降低了钢水B类夹杂物的生成量；
[0024](4)本专利技术中高真空条件降低了钢水中游离氧含量，通过镁处理有效去除了钢水中含氧复合夹杂物中的氧，保证了夹杂物的变形，得到大多数小于10μm的夹杂物，夹杂物在钢中变害为益；
[0025](5)本专利技术中采用低温奥氏体化技术，有效细化组织晶粒度，细小的夹杂物成为了基体形核基础，原始奥氏体化晶粒得到有效降低，细化的组织形态保证了钢板低温韧性的优异。
附图说明
[0026]图1为本专利技术中实施例1的金相组织图。
具体实施方式
[0027]实施例1
[0028]本实施例提供的一种低温韧性优异的宽厚规格管线钢，其化学成分及质量百分比如下：C：0.040％，Si：0.26％，Mn：1.75％，P：0.011％，S：0.00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温韧性优异的宽厚规格管线钢，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：C：0.030%～0.080%，Si：0.10%～0.40%，Mn：1.50%～1.80%，P≤0.015%，S≤0.0030%，Ni≤0.30%，Cr≤0.30%，Cu≤0.30%，Al：0.005%～0.015%，Nb：0.030%～0.070%，Mo≤0.30%，Ti：0.006%～0.020%，Mg：0.0008%～0.0015%，N≤0.0050%，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种低温韧性优异的宽厚规格管线钢，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：C：0.050%～0.080%，Si：0.10%～0.20%，Mn：1.50%～1.70%，P≤0.013%，S≤0.0020%，Ni≤0.30%，Cr≤0.30%，Cu≤0.30%，Al：0.005%～0.013%，Nb：0.030%～0.050%，Mo≤0.30%，Ti：0.006%～0.0180%，Mg：0.0008%～0.0013%，N≤0.0050%，余量为Fe和不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的一种低温韧性优异的宽厚规格管线钢，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：C：0.040%～0.060%，Si：0.20%～0.30%，Mn：1.60%～1.70%，P≤0.012%，S≤0.0020%，Ni:0.10%～0.30%，Cr:0.10%～0.30%，Cu:0.10%～0.30%，Al：0.008%～0.015%，Nb：0.040%～0.060%，Mo:0.08%～0.30%，Ti：0.08%～0.018%，Mg：0.0008%～0.0013%，N≤0.0050%，余量为Fe和不可避免的杂质。4.根据权利要求1所述的一种低温韧性优异的宽厚规格管线钢，其特征在于：其化学成分及质量百分比如下：C：0.030%～0.050%，Si：0.30%～0.40%，Mn：1.70%～1.80%，P≤0.012%，S≤0.0020%，Ni:0.20%～0.30%，Cr:0.10%～0.30%，Cu:0.20%～0.30%，Al：0.005%～0.012%，Nb：0.050%～0...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟冬雨，员强鹏，张以波，吴俊平，洪君，姜金星，潘中德，杜海军，殷杰，刘帅，
申请(专利权)人：南京钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：