一种用于L245管线钢的细晶强韧化钢板及其制备方法与流程

本发明属于管线钢生产的技术领域，具体的涉及一种用于L245管线钢的细晶强韧化钢板及其制备方法。

背景技术：

L245管线钢用中厚钢板多以Nb、V等微合金元素作为细化晶粒和提高强度的元素，但采用这两种微合金元素时钢板生产成本高，而且随着铌和钒的加入，钢的热塑性降低，第Ⅲ脆性区增大，导致钢在连铸过程中容易产生铸坯表面裂纹，同时会将这种裂纹遗传到钢板，造成钢板表面质量差，合格率低，进一步会增加生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对目前用于L245管线钢的钢板利用Nb、V等微合金元素细化晶粒和强化元素时，容易发生连铸坯裂纹和钢板裂纹，造成合格率低的现状而提供一种用于L245管线钢的细晶强韧化钢板及其制备方法，本发明采用了钛和铝元素作为替代元素，从而达到提高钢板表面质量，降低生产成本的目的。所述生产的用于L245管线钢钢板具有强度适中、冲击韧性和落锤止裂性能优良的特点。

本发明的技术方案为：一种用于L245管线钢的细晶强韧化钢板，化学成分按照重量百分比组成如下：碳0.06～0.12％，硅0.15～0.35％，锰0.80～1.20％，钛0.020～0.050％，铝0.010～0.050％，磷0.0070～0.0100％，硫0.0015～0.0030％，余量为铁和不可避免的杂质。

所述用于L245管线钢的细晶强韧化钢板制备方法，包括以下步骤：(1)KR铁水预处理；(2)转炉冶炼；(3)脱氧合金化：采用CAS工艺；(4)LF精炼：经过LF精炼炉脱硫、升温和微调成分至碳0.06～0.12％，硅0.15～0.35％，锰0.80～1.20％，钛0.020～0.050％，铝0.010～0.050％，磷0.0070～0.0100％，硫0.0015～0.0030％；(5)真空脱气；(6)连铸；(7)粗轧；(8)精轧；(9)冷却；(10)剪切并标识和入库。

所述步骤(1)KR铁水预处理中脱硫至硫重量百分比在0.0030％以下。

所述步骤(2)转炉冶炼中采用容量为120吨的顶底复吹转炉。

所述步骤(5)真空脱气采用VD真空炉。

所述步骤(5)真空脱气在100帕以下的真空度下保真空至少15分钟。

所述步骤(6)连铸采用200mm×1700mm断面的连铸机。

所述步骤(7)粗轧和步骤(8)精轧均采用3500mm宽度的四辊轧机。

所述步骤(8)精轧终轧温度为800～850℃，开冷温度为730～770℃，终冷温度为550～620℃，冷速为5～15℃。

本发明的有益效果为：本发明所述用于L245管线钢的细晶强韧化钢板未采用铌和钒等微合金元素，而是利用Ti和Al元素代替原有的Nb和V元素对钢板细化晶粒，钛和铝是强脱氧元素，同时又固氮元素，能够使钢中的氧脱除至20ppm以下，同时能够形成细小弥散分布的TiN和AlN化合物，对晶粒长大起到钉扎作用，从而细化晶粒，提高钢的强度和韧性。利用Ti和Al元素进行细化至15μm以下，使钢板强度达到300～380MPa，抗拉强度达到450～560MPa，-30℃横向夏比冲击功达到120J以上，0℃DWTT落锤剪切面积达到85％以上。提高钢板强度，能够显著提高钢的高温热塑性，减少连铸坯表面裂纹，提高钢板表面质量；显著降低钢板的生产成本，合金降成本约41元/吨。其中仅合金加入量降低的对比如表1所示。

表1

注：合金加入量计算时的依据为：加入的钛铁中Ti含量为30％，回收率为85％；铌铁中Nb含量为60％，回收率为0.95％，钒铁中V含量为50％，回收率为96％；铝的加入包括脱氧消耗的铝。

综上所述，本发明在不采用Nb和V的情况下，利用Ti和Al对L245管线钢的钢板进行组织细化，从而达到提高强度和韧性又能降低成本的目的。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中实施例1的金相组织。

图2为本发明具体实施方式中实施例2的金相组织。

图3为本发明具体实施方式中实施例3的金相组织。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明。

实施例1

所述用于L245管线钢的细晶强韧化钢板，化学成分按照重量百分比组成如下：碳0.07％，硅0.32％，锰1.10％，钛0.022％，铝0.035％，磷0.008％，硫0.0018％，余量为铁和不可避免的杂质。

所述用于L245管线钢的细晶强韧化钢板的制备方法如下：

KR脱硫至0.0020％，然后采用容量为120吨的顶底复吹转炉冶炼，出钢采用CAS工艺脱氧和合金化，再经过LF精炼炉脱硫、升温和微调成分，之后采用VD真空炉，在80帕的真空度下保真空18分钟，最后采用200mm×1700mm断面的连铸机生产出钢坯；轧制过程采用3500mm宽度四辊粗轧机和精轧机，轧后采用快速冷却工艺，之后剪切并标识和入库。精轧终轧温度为810℃，开冷温度为740℃，终冷温度为558℃，冷速为7℃。

实施例2

所述用于L245管线钢的细晶强韧化钢板，化学成分按照重量百分比组成如下：碳0.11％，硅0.25％，锰0.92％，钛0.033％，铝0.010％，磷0.009％，硫0.0026％，余量为铁和不可避免的杂质。

所述用于L245管线钢的细晶强韧化钢板的制备方法如下：

KR脱硫至0.0027％，然后采用容量为120吨的顶底复吹转炉冶炼，出钢采用CAS工艺脱氧和合金化，再经过LF精炼炉脱硫、升温和微调成分，之后采用VD真空炉，在95帕的真空度下保真空21分钟，最后采用200mm×1700mm断面的连铸机生产出钢坯；轧制过程采用3500mm宽度四辊粗轧机和精轧机，轧后采用快速冷却工艺，之后剪切并标识和入库。精轧终轧温度为830℃，开冷温度为750℃，终冷温度为605℃，冷速为10℃。

实施例3

所述用于L245管线钢的细晶强韧化钢板，化学成分按照重量百分比组成如下：碳0.09％，硅0.30％，锰1.06％，钛0.028％，铝0.040％，磷0.007％，硫0.0028％，余量为铁和不可避免的杂质。

所述用于L245管线钢的细晶强韧化钢板的制备方法如下：

KR脱硫至0.0022％，然后采用容量为120吨的顶底复吹转炉冶炼，出钢采用CAS工艺脱氧和合金化，再经过LF精炼炉脱硫、升温和微调成分，之后采用VD真空炉，在85帕的真空度下保真空17分钟，最后采用200mm×1700mm断面的连铸机生产出钢坯；轧制过程采用3500mm宽度四辊粗轧机和精轧机，轧后采用快速冷却工艺，之后剪切并标识和入库。精轧终轧温度为840℃，开冷温度为762℃，终冷温度为560℃，冷速为12℃。

实施例1-3所述钢板的力学性能详见表2。

表2实施例力学性能