一种表层细晶粒厚规格管线钢卷板的生产方法技术

本发明专利技术提供一种表层细晶粒厚规格管线钢卷板的生产方法，采用中薄板坯连铸连轧生产工艺，板坯厚度１３０～１７０ｍｍ，装炉温度≥８００℃，加热温度为１１００～１１５０℃，经３～５道次粗轧后待温。待温期间中间坯在待温辊道上摆动并进行风冷，当中间坯表面温度低于９５０℃时进入精轧机。精轧出口温度８１０～７８０℃，层流冷却的冷却速度１０～２５℃／ｓ，冷却至５００～６００℃卷取。采用本发明专利技术生产工艺节省能源，减少生产周期，能在得到卷板表层细晶组织的同时，使得卷板心部组织（针状铁素体＋多边形铁素体）相对细化。这种组织特征不仅保证了厚规格管线钢的强度，也保证了其低温韧性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于现代微合金高强度管线钢和中薄板坯连铸连轧短流程生产
， 尤其涉及一种表层细晶粒厚规格X65和X70管线钢卷板的生产方法。
技术介绍
管道运输是长距离输送石油和天然气最经济的输送方式。为确保管道输送的稳定 性和安全性，长距离、高压输送管线通常采用厚壁管。如我国2001年的“西气东输”管线工 程采用的是14. 6mm厚的X70热轧卷板，2007年的“川气东送”管线工程则采用17. 5mm厚的 X70热轧卷板。目前X65和X70是全世界输气管线的主导管线钢级，且其制管用卷板的厚度 也逐渐增加到13 20mm。这种厚规格高强度管线钢的在今后具有良好的市场前景。管线钢主要性能要求为高强度、高韧性、良好的焊接性和耐腐蚀性能。生产厚规格 管线钢的主要难点在于保证强度的同时，保证其良好的低温韧性，这是由于板厚不同部位 的组织差异所致。经过检索发现，公开号为CN1746326A(申请日20040910)，名为“具有高止 裂韧性的针状铁素体型X70管线钢及其制造方法”的中国专利，其内容涉及17. 5mm厚X70 管线钢卷板的制造方法。其解决低温韧性的方法是通过成分和工艺优化，特别是轧后大于 5°C /s的冷却速度和480 580°C的卷取温度获得超低碳针状铁素体组织。该专利特点如 下①除Nb、V、Ti微合金化元素外，还添加了 Mo、Cu、Ni等合金元素来细化晶粒；②连铸板 坯需下线后再加热，微合金化元素需要在很高的温度才能大部分固溶；③板坯再加热温度 高(1160 1220°C )，不利于奥氏体晶粒长大的控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术所存在的问题，提供一种采用中薄板坯连铸 连轧工艺生产表层细晶粒厚规格(13 20mm)X65和X70管线钢热轧卷板的方法。本专利技术是这样实现的该表层细晶粒厚规格管线钢卷板的生产方法采用中薄板坯 连铸连轧生产工艺，板坯厚度130 170mm，装炉温度彡800°C，加热温度为1100 1150°C， 经3 5道次粗轧后待温，中间坯在待温辊道上摆动并进行风冷，当中间坯表面温度低于 950°C时进入精轧机。精轧出口温度810 780°C，层流冷却的冷却速度10 25°C /s，冷却 至500 600°C卷取。本专利技术表层细晶粒厚规格管线钢卷板的生产方法所述中间坯在待温辊道上摆动 并进行风冷的时间为0. 5 2. 5min ；所述粗轧后的中间坯厚度为55 60mm。本专利技术表层细晶粒厚规格管线钢卷板的生产方法所述管线钢卷板的化学成分质 量百分比为C 0. 04% 0. 07%,Si 0. 10% 0. 20%,Mn 1. 50% 1. 68%,P ^ 0. 015%, S ^ 0. 003 %, Nb 0. 04 % 0. 08 %，Ti 0. 006 % 0. 018 %，Mo 0. 05 % 0. 30 %， Alsoul≤0.050%，N≤0.0060%，余量为铁和不可避免的杂质。当板厚大于15mm时所述化 学成分中还含有Ni和Cu，其质量百分比为Ni < 0. 20%，Cu < 0. 25%。采用本专利技术方法能生产具有高韧性的表层细晶粒的厚规格管线钢卷板的依据是:130 170mm铸坯在控制轧制和控制冷却之前，以不低于800°C的温度进入再加热炉(热装 入炉)，这种装炉方式使得再加热过程中大部分微合金化元素处于固溶状态。微合金化元素 固溶于奥氏体中可以抑制高温加热时奥氏体晶粒的长大，从而对细化最终的组织和提高低 温韧性产生积极影响。中间坯待温期间的摆动和风冷使中间坯表面温度降低至950°C以下， 心部温度仍然较高。中间坯表层已发生再结晶的奥氏体晶粒长因冷速较大、温度较低而长 大速度减慢，保持了细小的晶粒。大部分呈固溶状态的微合金化元素降低了相变温度，有利 于得到最终细小的组织和良好的韧性。卷板轧后快速进入层流冷却区避免了表层细小的奥 氏体组织转变成粗大的铁素体组织，而较快的层流冷却进一步降低了相变温度，这就保证 了卷板表层的细晶组织和心部的相对细小的针状铁素体+多边形铁素体组织。综上所述， 本专利技术通过合理设计合金成分和工艺控制得到了表层细晶粒组织和心部相对细小的组织， 从而保证了厚规格管线钢不仅具有较高的强度，而且具有良好的低温韧性。本专利技术的有益效果1)采用连铸连轧热装工艺，不仅节省能源、减少生产周期，而 且使大部分微合金元素处于固溶状态，抑制了再加热时奥氏体晶粒的长大，有利于最终得 到细晶组织；2)通过中间坯快冷，得到了表层细晶组织；3)轧后快速进入层流冷却区避免 了表层细晶奥氏体转变成粗大的相变产物；4)层流冷却的快速冷却和大部分微合金元素 处于固溶状态降低了过冷奥氏体的相变温度，在得到卷板表层细晶组织的同时，也使得卷 板心部组织(针状铁素体+多边形铁素体)相对细化。这种组织特征不仅保证了厚规格管 线钢的强度，也保证了其低温韧性。附图说明附图1为本专利技术实施例13. 7mm规格X70管线钢卷板表层的金相组织。附图2为本专利技术实施例13. 7mm规格X70管线钢卷板厚度1/4处的金相组织。附图3为本专利技术实施例14. 3mm规格X65管线钢卷板表层的金相组织。附图4为本专利技术实施例14. 3mm规格X65管线钢卷板厚度1/4处的金相组织。附图5为本专利技术实施例17. 5mm规格X70管线钢卷板表层的金相组织。附图6为本专利技术实施例17. 5mm规格X70管线钢卷板厚度1/4处的金相组织。具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术作进一步的描述。本专利技术实施例通过热装、粗轧、待温、精轧、层流冷却、卷取等工艺以生产13. 7mm/ X70、14. 3mm/X65和17. 5mm/X70管线钢卷板为例。本专利技术实施例的化学成分见表1，其主要 工艺参数见表2，最终的力学性能见表3。表1本专利技术实施例的化学成分(wt % )权利要求，其特征在于采用中薄板坯连铸连轧生产工艺，板坯厚度130～170mm，装炉温度≥800℃，加热温度为1100～1150℃，经3～5道次粗轧后中间坯在待温辊道上摆动并进行风冷，当中间坯表面温度低于950℃时进入精轧机，精轧出口温度810～780℃，层流冷却的冷却速度8～25℃/s，冷却至500～600℃卷取。2.根据权利要求1所述的表层细晶粒厚规格管线钢卷板的生产方法，其特征在于所述 中间坯在待温辊道上摆动并进行风冷的时间为0. 5 2. 5min。3.根据权利要求1所述的表层细晶粒厚规格管线钢卷板的生产方法，其特征在于所述 粗轧后的中间坯厚度为55 60mm。4.根据权利要求1、2或3所述的表层细晶粒厚规格管线钢卷板的生产方法，其特征在 于所述管线钢卷板的化学成分质量百分比为⑶.04% 0. 07%，Si 0. 10% 0. 20%，Mn 1.50% 1.68%，P ≤ 0.015%，S ≤ 0.003%，Nb 0. 04% 0. 08%，Ti 0. 006% 0. 018%， Mo 0. 05% 0. 30%, Alsoul ≤ 0. 050%, N ≤0. 0060%，余量为铁和不可避免的杂质。5.根据权利要求4所述的表层细晶粒厚规格管线钢卷板的生产方法，其特征在于所述 化学成分中还含有Ni和Cu，其质量百分比为Ni ≤ 0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表层细晶粒厚规格管线钢卷板的生产方法，其特征在于采用中薄板坯连铸连轧生产工艺，板坯厚度１３０～１７０ｍｍ，装炉温度≥８００℃，加热温度为１１００～１１５０℃，经３～５道次粗轧后中间坯在待温辊道上摆动并进行风冷，当中间坯表面温度低于９５０℃时进入精轧机，精轧出口温度８１０～７８０℃，层流冷却的冷却速度８～２５℃／ｓ，冷却至５００～６００℃卷取。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沙庆云，乔立峰，黄国建，关菊，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：21