一种复合抗酸管线钢基料用热轧平板及生产方法
【专利摘要】一种复合抗酸管线钢基料用热轧平板及生产方法，属于复合管线用钢【技术领域】。该基料用热轧平板成分按重量百分比计为：C：0.02～0.05％，Si：0.10～0.40％，Mn：1.10～1.40％，P：≤0.015％，S：≤0.0015％，Nb：0.03～0.07％，V:0.02～0.07％，Ti：0.010～0.030％，Ni:0.10～0.30％，Cr:0.10～0.30％，Cu:0.15～0.30％，Alt：0.010～0.050％，N:≤0.006％，H:≤0.00015％，Ca:≤0.004％，Ca/s≥2.0，余量为Fe及不可避免的杂质。生产工艺包括：高炉铁水→铁水预脱硫→转炉冶炼→LF+RH精炼→板坯连铸→板坯加热→4300轧机轧制→堆冷→火切→检验→入库、发运。优点在于，中心偏析低倍评级达到C类0.5级,通过合理的轧制工艺，使得基料组织细化，为热轧复合材料综合性能创造有利条件。
【专利说明】一种复合抗酸管线钢基料用热轧平板及生产方法
【技术领域】
[0001]本发明属于复合管线用钢【技术领域】，特别是涉及一种复合抗酸管线钢基料用热轧平板及生产方法。
【背景技术】
[0002]复合管线钢热轧平板由两部分组成，一是基材(或称基料)钢板，根据厚度一般以管线钢为基材，二是复层，一般为价格昂贵的不锈钢、钛合金、耐蚀合金等。复合管线钢是以管线钢为基材、单面或双面包覆上不锈钢等复材，经过特殊加工工艺而成的双金属高效节能材料。
[0003]复合管线钢将复层材料优良的耐腐蚀和极高的比强度与钢材的机械性能以及工艺加工性能有效的结合在一起，既赋予其特殊的使用功能，提高了材料的综合性能，又节约了贵金属，降低了材料成本，制成钢管后，内层为不锈钢等耐腐蚀材料，用于输送高含硫酸性介质、浆料、高温气体等，外层金属为管线钢，能承受一定的输送压力，提高管道输送效率。
[0004]目前复合管线钢板生产方法主要有爆炸法、热轧法等。爆炸法是利用炸药爆炸时产生的瞬间冲击波实现焊接，界面呈锯齿状的镶嵌式结合。热轧复合的机理是原子扩散焊，是一种完全的冶金结合。采用热轧法生产的管线钢复合板，具有广泛的适应性，可使强度相差悬殊、膨胀系数不同、性能互不相容的两种金属复合成一体，使金属在固态下形成原子间的冶金结合，而在本质上却不改变原组份材料的化学成分。其产品结合率和结合强度优于其它固态结合方法所得到的产品。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种一种复合抗酸管线钢基料用热轧平板及生产方法，该基料钢板用于与不锈钢、钛合金、耐高温合金等复层材料进行后续加工，主要由真空组坯、热轧等实现冶金复合，该基料用热轧平板具有优良的内部质量及严格的尺寸及表面要求。复合抗酸管线钢基料用热轧平板厚度50-200mm，为了保证内部质量优良，在生产过程中采取了如下几项措施:1)采用洁净钢冶炼工艺，严格控制C、P、S、Mn等易偏析元素含量及较低的钢水过热度；2)通过连铸轻压下技术攻关，中心偏析低倍评级达到C类0.5级；3)通过合理的轧制工艺，使得基料组织细化，为保证后续热轧复合材料综合性能创造有利条件。
[0006]本发明的基料用热轧平板的成分(按重量百分比计)为:
[0007]C:0.02 ~0.05 %，Si:0.10 ~0.40 %，Mn: 1.10 ~1.40 %，P:≤ 0.015 %，S:≤0.0015 %, Nb:0.03 ~0.07 %, V:0.02 ~0.07 %, Ti:0.010 ~0.030 %, N1:0.10 ~0.30%, Cr:0.10 ~0.30%, Cu:0.15 ~0.30%, Alt:0.010 ~0.050%, N: ≤ 0.006%,H:≤0.00015%, Ca:≤0.004%, Ca/s≥2.0，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0008]本发明的钢板的生产工艺包括:高炉铁水一铁水预脱硫一转炉冶炼一LF+RH精炼—板还连铸一板还加热一4300轧机轧制一堆冷一火切一检验一入库、发运。工艺中控制的技术参数如下:
[0009](I)采用洁净钢冶炼工艺，严格控制C、P、S、Mn等易偏析元素含量
[0010]由于C、S元素对抗氢致开裂不利，要求低的C、S含量，其质量百分比基本上低于
0.05%,0.001%，实际生产中C含量按0.030-0.050%范围控制，S含量按0.0005-0.0010%范围控制；P、Mn属易偏析元素，偏析区易成为氢致开裂源，因此要求成分控制稳定，成分波动小，实际生产过程中P元素质量百分含量小于0.010%, Mn元素质量百分含量小于
1.40%，实际生产中P含量按0.006-0.010%范围控制，Mn含量按1.10-1.30%范围控制。
[0011](2)通过连铸轻压下技术攻关，中心偏析低倍评级达到C类0.5级
[0012]采用板坯连铸自动化浇钢，通过连铸轻压下技术的优化和应用，即通过在连铸坯凝固末端附近施加1200-1800kN的压力以产生5-7mm的压下量阻碍含富集偏析元素的钢液流动，同时补偿连铸 坯芯部凝固所造成的体积收缩，避免芯部因凝固收缩而产生负压，从而有效的减轻连铸板坯中心偏析和中心疏松，铸坯中心偏析低倍评级达到C类0.5。
[0013](3)通过合理的轧制工艺，使得基料钢板组织细化，为保证后续热轧复合材料综合性能创造有利条件
[0014]将坯料装入板坯加热炉加热，加热温度1160-1220°C，加热时间200_250min ;钢坯出炉后进入4300mm轧机轧制，扭矩设定值3200KNm，单道次压下率10~30%，通过轧制过程施以大变形量，使轧制过程奥氏体晶粒充分细化和均匀化，从而为提高后续热轧复合材料综合性能创造有利条件。粗轧开轧温度控制在1000~1100°C，中间坯待温厚度为成品厚度增加20-40mm ;精轧开轧温度控制在900~930°C ;终轧温度控制在850-900°C。
[0015]本发明的优点在于，中心偏析低倍评级达到C类0.5级，通过合理的轧制工艺，使得基料组织细化，为热轧复合材料综合性能创造有利条件。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为连铸坯低倍组织。
【具体实施方式】
[0017]实施例1
[0018]复合抗酸管线钢基料钢板按重量百分比计的设计成分为:C0.035%, Mnl.35%,Si0.28 %，Cr0.20 %，Nb0.06 %，V0.048 %，Cu0.23 %，Ni0.023 %，S0.002 %，Alt0.035 %，P0.0053%，其余为Fe及不可避免的杂质。基料钢板规格为:98X 1370X 2100mm(厚度X宽度X长度)。
[0019]TMCP工艺包括加热、粗轧、精轧，具体为:
[0020](I)将按化学成分设计冶炼好的钢水浇铸成237mm厚板坯；将坯料装入板坯加热炉加热，加热温度1180°C，加热时间230min ;然后出炉进行轧制；
[0021](2)粗轧开轧温度控制在1070°C，单道次压下率在10~30% ;中间坯待温厚度135mm ;精轧开轧温度控制在920°C ;终轧温度控制在890°C。
[0022]生产的复合抗酸管线钢基料钢板表面不平度不大于4mm/lm，宽度和长度偏差[O, +8]_。
[0023]实施例2[0024]复合抗酸管线钢基料钢板按重量百分比计的设计成分为:C0.030%，Mnl.35%,Si0.30%,Cr0.20%,Nb0.054% ,V0.048% , Cu0.25% ,Ni0.024%，S0.002%,Alt0.037%,P0.0067%，其余为Fe及不可避免的杂质。基料钢板规格为:154X 1970X2100mm(厚度X览度X长度)。
[0025]TMCP工艺包括加热、粗轧、精轧，具体为:
[0026](I)将按化学成分设计冶炼好的钢水浇铸成237mm厚板坯；将坯料装入板坯加热炉加热，加热温度1180°C，加热时间230min ;然后出炉进行轧制；
[0027](2)粗轧开轧温度控制在1030°C，单道次压下率在10~30% ;中间坯待温厚度175mm ;精轧开轧温度控制在915°C ;终轧温度控制在860°C。 [0028]生产的复合抗酸管线钢基料钢板表面不平度不大于4mm/lm，宽度和长度偏差[O, +8]_。
【权利要求】
1.一种复合抗酸管线钢基料用热轧平板，其特征在于，该基料用热轧平板的成分重量百分数为:
C:0.02 ~0.05 %, Si:0.10 ~0.40 %, Mn:L 10 ~L 40 %, P: ^ 0.015 %, S:(0.0015 %, Nb:0.03 ~0.07 %, V:0.02 ~0.07 %, Ti:0.010 ~0.030 %, N1:0.10 ~.0.30%, Cr:0.10 ~0.30%, Cu:0.15 ~0.30%, Alt:0.010 ~0.050%, N: ( 0.006%,H:≤0.00015%, Ca:≤0.004%, Ca/s≤2.0，余量为Fe及不可避免的杂质。
2.—种权利要求1所述的复合抗酸管线钢基料用热轧平板的生产方法，工艺包括:高炉铁水一铁水预脱硫一转炉冶炼一LF+RH精炼一板还连铸一板还加热一4300轧机轧制一堆冷一火切一检验一入库、发运；其特征在于，工艺中控制的技术参数如下: (1)采用洁净钢冶炼工艺，严格控制C、P、S、Mn易偏析元素含量，C含量按.0.030-0.050%范围控制，S含量按0.0005-0.0010%范围控制，P含量按0.006-0.010%范围控制，Mn含量按1.10-1.30%范围控制； (2)通过在连铸坯凝固末端附近施加1200-1800kN的压力以产生5-7_的压下量，铸坯中心偏析低倍评级达到C类0.5 ; (3)将坯料装入板坯加热炉加热，加热温度1160-1220°C，加热时间200_250min;钢坯出炉后进入4300mm轧机轧制，扭矩设定值3200KNm，单道次压下率10~30%，使轧制过程奥氏体晶粒细化和均匀化，粗轧开轧温度控制在1000~1100°C，中间坯待温厚度为成品厚度增加20-40mm ;精轧开轧温度控制在900~930°C ;终轧温度控制在850-900°C。
【文档编号】B22D11/16GK103993241SQ201410240436
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】谌铁强, 刘海龙, 周德光, 白学军, 王根矶, 朱志远, 周希楠, 李涛 申请人:秦皇岛首秦金属材料有限公司, 首钢总公司