本发明专利技术提供一种低屈强比X80管线钢热轧卷板及其制造方法，其成分：C?0.030％-0.055％、Si?0.15％-0.30％、Mn?1.60％-1.85％、Nb?0.080％-0.120％、Cr?0.20％-0.35％、Ni?0.15％-0.25％、Cu?0.18％-0.28％、Ti0.015％-0.030％、Als?0.015％-0.050％，余为铁。其方法包括冶炼、浇注或连铸和热轧，钢锭或铸坯加热温度1200-1250℃；第一阶段开轧1100-1150℃，终轧1000-1060℃，至少3道次压下率≥17％，总压下率60％-70％；第二阶段开轧920-960℃，终轧840-880℃，总压下率≥70％；轧后空冷至760-800℃，再以10-30℃/s的冷速冷至500-570℃卷取。本发明专利技术无Mo，成本低，产品为细小的铁素体+贝氏体+M-A多相组织，具有高强度高韧性和低屈强比，适用于地震多发带和永冻带等特殊地质条件下的油气输送。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料高強度低合金钢
，具体涉及ー种油气输送管道用低屈強比X80管线钢热轧卷板及其制造方法。
技术介绍
为降低管道建设和运营成本，提高输送效率，长输管线向采用高钢级、高压、大口径输送发展。X80及以上钢级管线钢已成为21世纪的主流管材，尤其是我国西气东输ニ线工程近8000km干线全部采用X80钢级，市场前景十分广阔。 但随着能源的不断开采、耗竭，石油天然气开采领域已逐渐扩展到地震区和永冻带，这些地区埋地管线管可能发生大的塑性变形，因此管道的失效不再由应カ控制，而是应变控制，因此，管线管需要更高的抗压缩和拉伸应变的性能。钢材的可变形性可通过提高应变硬化性能(降低屈強比)得到提高，而应变硬化性能又受到显微组织的強烈影响，因此由硬相和软相组成的多相显微组织可获得较大的应变强化性能。公开号为CN 101545079A的中国专利“韧性优良的高强度低屈强比X80热轧钢板及其生产方法”公开了ー种在4300_宽厚板生产线进行的管线钢热轧平板的制造方法，其成分中含有贵重元素Mo，屈强比较高，在O. 80-0. 90之间。公开号为CN 101768703A的中国专利“ー种低屈强比X80级管线钢及其制造方法”涉及ー种低屈強比X80热轧平板的制造方法，其成分中含Mo，且终冷温度较低(340-490°C )，这么低的温度只有在生产热轧平板时才行，在热轧卷板中无法实现顺利卷取。公开号为CN 1978082A的中国专利“ー种控制管线钢热轧平板屈強比的生产方法”通过控制热机械轧制エ艺各參数控制屈強比，可其屈強比值较高，在O. 82-0. 87之间。公开号为KR 1020040055839的韩国专利“低屈强比高强韧性管线钢热轧钢板的生产方法”公开了 ー种管线钢热轧卷板屈強比的控制方法，其成分中低Nb (O. 04% -O. 06% )、高 V(0. 04% -O. 06% )、含 Mo，虽然屈强比值在 O. 75-0. 87 之间，可实施例钢的强度均偏低，仅有I个实施例能达到Χ80钢级要求，但其屈强比达O. 85。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供ー种符合特殊地质条件下管线钢安全发展需求的低屈強比Χ80管线钢热轧卷板及其制造方法。本专利技术是这样实现的该低屈強比Χ80管线钢热轧卷板的化学成分重量百分比为C O. 030% -O. 055%, Si O. 15% -O. 30%, Mn I. 60% -I. 85%, Nb O. 080% -O. 120%,Cr O. 20% -O. 35%, Ni O. 15% -O. 25%, Cu O. 18% -O. 28%, Ti O. 015% -O. 030%, AlsO.015% -O. 050%, P彡O. 018%, S彡O. 0030%, N彡O. 005%，余量为铁和不可避免的杂质，且冷裂纹敏感系数Pcm < O. 19%。本专利技术钢的成分设计思想是采用低碳C-Mn-Nb-Cr系合金设计，并适量加入Ni、Cu、Ti等合金元素，结合TMCP+RPCエ艺技术，使材料中的软相(铁素体)和硬相(贝氏体+M-A组元)得到有效组合或匹配，最终达到降低屈強比的目的。其主要元素及作用如下C :是钢中最经济、最基本的強化元素，通过固溶強化和析出強化对提高钢的强度有明显作用，但是提高C含量对钢的延性、韧性和焊接性有负面影响。本专利技术C含量为0.030% -O. 055%，低碳保证管线钢具有良好低温韧性、良好焊接性能和抗氢致裂纹(HIC)性能。Si :可以起到一定的固溶強化作用，但含量过高会使塑性和韧性降低，本专利技术Si含量为 O. 15% -O. 30%。Mn :通过固溶强化提高钢的强度，是管线钢中补偿因C含量降低而引起强度损失的最主要且最经济的强化元素。Mn还是扩大Y相区的元素，可降低钢的Y-α相变温度，有助于获得细小的相变产物，可提高钢的韧性、降低韧脆转变温度。本专利技术Mn含量为 1.60%-I. 85%，高Mn促进针状铁素体形核，高Mn/C可提高钢材屈服強度和冲击韧性，降低韧脆转变温度。Nb:是现代微合金化管线钢中最主要的元素之一，对晶粒细化的作用十分明显。通过热轧过程中NbC应变诱导析出阻碍形变奥氏体的回复、再结晶，经控制轧制和控制冷却使精轧阶段非再结晶区的形变奥氏体组织在相变时转变为细小的相变产物，以使钢具有更高強度和高韧性。Nb还通过析出强化提高钢的强度，降低C含量可以提高板坯再加热时Nb在高温奥氏体中的固溶度，可充分发挥随后控制轧制过程中Nb对晶粒细化和析出強化的作用，故本专利技术在低C含量下，Nb控制在O. 080% -O. 120%Cr :能够有效提高淬透性，抑制多边形铁素体和珠光体的产生，促进在中温和低温区内形成晶内有大量位错分布的铁素体或贝氏体，与Nb组合使用，效果更显著，本专利技术Cr含量为 O. 20% -O. 35%。Cu、Ni :均可通过固溶強化作用提高钢的強度。Cu还可以改善钢的耐蚀性，同时加入Ni主要是改善Cu在钢中易引起的热脆性，且对韧性有益。本专利技术Cu含量为O. 18% -O. 28%, Ni 含量为 O. 15% -O. 25%。Ti :是强的固N元素，Ti/N的化学计量比为3. 42，利用O. 020%左右的Ti就可固定钢中50ppm以下的N，在板坯连铸时可形成细小的高温稳定的TiN析出相。这种细小的TiN粒子可有效地阻碍板坯再加热时的奥氏体晶粒长大，有助于提高Nb在奥氏体中的固溶度，同时对改善焊接热影响区的冲击韧性有明显作用。本专利技术Ti含量为O. 015% -O. 030%。Pcm:控制冷裂纹敏感系数有利于保障产品的焊接性能，本专利技术的Pcm控制在O. 19%以下。本专利技术低屈強比X80管线钢热轧卷板的制造方法包括冶炼、浇铸和热轧，采用TMCP+RPCエ艺，具体方法如下I)按上述成分要求进行冶炼，浇注成钢锭或铸坯，再加热至1200-1250°C，保温90-150分钟，使其充分奥氏体化且保证微合金元素充分固溶；2)对钢锭或铸坯进行两阶段轧制，第一阶段开轧温度为1100-1150°C，终轧温度为1000-1060°C，至少3道次压下率彡17%，总压下率60% -70%，使原始奥氏体发生充分再结晶；第二阶段开轧温度为920-960°C，终轧温度为840-880°C，总压下率彡70%,未再结晶区的充分轧制使组织中保存了大量的晶界、位错和变形带；3)热轧后，空冷15-30s至760_800°C，然后采取层流冷却方式以10_30°C /s的冷速快速冷却，在500-570°C进行卷取。本专利技术采用低碳C-Mn-Nb-Cr系合金设计,不添加贵重金属Mo,合金成本低,采用TMCP+RPCエ艺可获得细小的铁素体+贝氏体+M-A多相显微组织，终冷温度高于500°C，可确保X80管线钢顺利卷取；本专利技术产品可达到API SPEC 5L规范X80管线钢要求，在具有高強度高韧性的同时还具有较低的屈強比(小于O. 80)，可广泛应用于地震多发带和永冻带等特殊地质条件下油气的安全输送，具有广阔的发展前景。附图说明图I为本专利技术实施例I热轧卷板的显微组织(铁素体+贝氏体+M-A组元)。具体实施方式 下面通过实施例对本专利技术作进ー步的说明。下面列举的实施例只本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低屈强比X80管线钢热轧卷板，其特征在于钢的化学成分重量百分比为：C？0.030％？0.055％、Si？0.15％？0.30％、Mn？1.60％？1.85％、Nb0.080％？0.120％、Cr？0.20％？0.35％、Ni？0.15％？0.25％、Cu？0.18％？0.28％、Ti？0.015％？0.030％、Als？0.015％？0.050％、P≤0.018％、S≤0.0030％、N≤0.005％，余量为铁和不可避免的杂质，且冷裂纹敏感系数Pcm≤0.19％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥磊，黄国建，张禄林，黄明浩，徐烽，张英慧，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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