韧性优良的大壁厚X70站场用钢及其生产方法技术

一种韧性优良的大壁厚Ｘ７０站场用钢及其生产方法，属于低碳结构钢生产技术领域。板坯化学成分为Ｃ：０．０３～０．０９％，Ｓｉ：０．０１～０．３０％，Ｍｎ：１．４０～１．８５％，Ｐ：≤０．０１５％，Ｓ：≤０．００４％，Ａｌｔ：０．０１～０．０６％，Ｎ：≤０．００８％，Ｈ：≤０．０００２％，Ｔｉ：０．００８～０．０２％，Ｎｂ：０．０３～０．１０％，Ｍｏ：０．０１～０．３０％，还含有Ｃｕ：０．００～０．３０％、Ｎｉ：０．００～０．３０％、Ｃｒ：０．００～０．３０％中选择的１～３种，余量为Ｆｅ和不可避免杂质元素。板坯加热温度为１１４０～１２４０℃；在奥氏体再结晶区完成第一阶段控制轧制，单道次压下率在１０～３０％，其终止轧制温度为１０００－１０８０℃；在奥氏体未再结晶区完成第二阶段的控制轧制，其终止轧制温度为７７０～８３０℃范围；再以１０～３０℃／ｓ的速度冷却至４４０～５８０℃。优点在于，该钢板具有较高的强度和优良的低温韧性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于低碳结构钢生产
，特别是涉及一种韧性优良的大壁厚X70 站场用钢及其生产方法，适用于油气管道站场工程用热轧平板的生产。技术背景站场用钢主要是用于管道中继站工程，在地面上裸露使用，对于温度相关的韧性 要求比较严格，比如西气东输二线26.2mmX70站场用钢，低温夏比冲击韧性要求-4(TC， 低温落锤冲击韧性要求-35t:，低温韧性要求比较高，而且钢板壁厚比较厚，所以开发 难度非常大，强韧性指标合格率偏低，因此给生产厂家带来了较大的经济损失，同样 给管道站场的安全带来巨大隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种韧性优良的大壁厚X70站场用钢及其生产方法，有效 地解决了大壁厚站场用钢强韧性的控制问题，使得强度指标和低温韧性指标同时满足 标准要求，降低了生产厂家的经济损失，提高了管道站场的安全性，对我国的管道事 业发展具有重大意义。本专利技术的板坯化学成分为C: 0.03 0.09%， Si: 0.01 0.30%， Mn: 1.40 1.85 %， P: ^0.015%, S: ^0.004%, Alt: 0.01 0.06%， N: ^0.008%， H: ^0.0002%， Ti: 0.008 0.02%， Nb: 0.03 0.10%， Mo: 0.01 0.30%，还含有Cu: 0.00 0.30%、 Ni: 0.00 0.30%、 Cr: 0.00 0.30%中选择的1 3种，余量为Fe和不可避免杂质元 素；均为重量百分数。本专利技术生产中控轧控冷工艺为板坯加热温度为1140 124(TC;在奥氏体再结晶 区完成第一阶段控制轧制，单道次变形率在10 30%，其终止轧制温度为1000 108(TC;在奥氏体未再结晶区完成第二阶段的控制轧制，其终止轧制温度控制在770 830。C范围；然后以10 3(TC/s的速度冷却，冷却终止温度为440 580°C 。所述钢的金相组织为均匀细小的针状铁素体型组织形态。本
技术实现思路
的构成要点立足于以下认识Nb提高材料的再结晶温度，扩大未再结 晶区，使铁素体晶粒细化，提高材料的强度和韧性。Mo显著影响CCT曲线，可以实 现在较宽的冷速区间内形成针状铁素体型组织，改善大壁厚钢板厚度方向的组织均匀 性，提高钢板的低温韧性。采用该控轧控冷工艺的依据是通过控制板坯加热温度，有效抑制原始奥氏体晶粒 长大，同时强化高温区的奥氏体变形，充分细化奥氏体晶粒，再通过在奥氏体未再结晶 区的累积形变，增加相变的形核点 最终可细化相变组织，最后通过快速冷却及适度的 终冷温度，得到均匀细化的针状铁素体型组织。本专利技术的优点在于，所述的大壁厚X70站场用钢具有较高的强度和优良的低温韧 性，其屈服强度在530MPa以上，抗拉强度在610MPa以上，屈强比在0.89以下。-40°C 的夏比冲击功在330J以上，夏比冲击剪切面积大于90%，夏比冲击韧脆转变温度在 -60匸以下。-351:的落锤冲击剪切面积大于70%。具有非常好的强韧性搭配，大幅度 提高了管道站场的安全性。具体实施方式实施例1根据本专利技术韧性优良的大壁厚X70站场用钢及其生产方法，在100吨转炉上冶炼， 并连铸成250mmxl700mmx2740mm的连铸坯，在4300mm生产线上进行轧制。化学 成分如表l所示，工艺制度如表2所示，强度性能如表3所示，韧性性能如表4所示， 金相组织如图l所示。表1实施例1的化学成分(重量，％)<table>table see original document page 4</column></row><table>表2工艺制度<table>table see original document page 4</column></row><table>表3强度性能<table>table see original document page 4</column></row><table>表4韧性性能<table>table see original document page 4</column></row><table>实施例2根据本专利技术韧性优良的大壁厚X70站场用钢及其生产方法。在100吨转炉上冶炼， 并连铸成250mmxi700mmx2740mm的连铸坯，在4300mm生产线上进行轧制。化学 成分如表l所示，工艺制度如表2所示，强度性能如表3所示，韧性性能如表4所示， 金相组织如图l所示。表l实施例2的化学成分(重量，％)cSiMnPSAltNNbMoNiCrCu0.0640.191.600.0070.00220.0450.0040.0450.180.100.30-表2工艺制度样厚度加热温度，粗轧终轧，粗轧单道次变终冷温度，冷却速度，号mm°C。C形率°C。C/s126.2<12301030>12%480-550>13226.2<12401040〉15%500~580〉15326.2<12401010>10%460~560〉18表3强度性能样跳5RmA50.8mm跳5/Rm号MPaMPa%1540620480.872545633400.863560651460.86表4韧性性能试验温度 rc)夏比冲击功，J夏比冲击剪切面积，％落锤冲击剪切面积，％0480/500/460100/100/10090/95-15490/445/450100/100/10085/70-35440/450/390100/100/10080〃0-40405/350/385100/95/10055/70-60330/330/350卯/90/9535/30FATTFATT50CVN<-60°CFATT50DWtT<-40°C实施例3根据本专利技术韧性优良的大壁厚X70站场用钢及其生产方法。在100吨转炉上冶炼， 并连铸成250mmxl700mmx2740mm的连铸坯，在4300mm生产线上进行轧制。化学 成分如表l所示，工艺制度如表2所示，强度性能如表3所示，韧性性能如表4所示， 金相组织如图l所示。<table>table see original document page 6</column></row><table><table>table see original document page 7</column></row><table>实施例5根据本专利技术韧性优良的大壁厚X70站场用钢及其生产方法。在100吨转炉上冶炼， 并连铸成250mmxl700mmx2740mm的连铸坯，在4300mm生产线上进行轧制。化学 成分如表l所示，工艺制度如表2所示，强度性能如表3所示，韧性性能如表4所示， 金相组织如图l所示。表1实施例5的化学成分(重量，％)cSiMnPSAltNNbMoNiCrCu0.0800.181.530.0070.00150.0300.0040雄0.20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种韧性优良的大壁厚Ｘ７０站场用钢，其特征在于，板坯化学成分为：Ｃ：０．０３～０．０９％，Ｓｉ：０．０１～０．３０％，Ｍｎ：１．４０～１．８５％，Ｐ：≤０．０１５％，Ｓ：≤０．００４％，Ａｌｔ：０．０１～０．０６％，Ｎ：≤０．００８％，Ｈ：≤０．０００２％，Ｔｉ：０．００８～０．０２％，Ｎｂ：０．０３～０．１０％，Ｍｏ：０．０１～０．３０％，还含有Ｃｕ：０．００～０．３０％、Ｎｉ：０．００～０．３０％、Ｃｒ：０．００～０．３０％中选择的１～３种，余量为Ｆｅ和不可避免杂质元素；均为重量百分数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李少坡，姜中行，麻庆申，王文军，李家鼎，查春和，丁文华，
申请(专利权)人：首钢总公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]