一种X60/X65级抗酸管线钢及其制备方法与流程

一种x60/x65级抗酸管线钢及其制备方法
技术领域
[0001]
本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体涉及一种x60/x65级抗酸管线钢及其制备方法。
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背景技术：

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随着油气需求的不断增加，油气管线的建设不断增长，非抗酸管道在运行中需要对介质进行去氢处理，即将“酸气”转变为“甜气”，在增加工序的同时也增加了成本。而抗酸设计的管道，则无需去氢工序，既节约成本也可以精简工序，但目前抗酸管线钢总体上属于管线钢应用相对较少的钢种，国内大规模应用的尤其少，而且由于抗酸管线钢对p、s元素的含量要求极高，特别s元素，当s元素的含量超过0.0015%时，通常还要求ca/s比，故冶炼的难度极高。
[0004]
抗酸管线钢通常采用低碳低锰的成分设计，造成碳当量大大低于同钢级的管线钢，要保证强度，则会添加其他贵重元素，特别是mo元素，一般加入量较多，造成成本较高，不利于抗酸管线钢的大规模推广及应用。
[0005]


技术实现要素：

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解决的技术问题：针对目前现有的成分设计及制备方法存在成本较高、冶炼难度较大以及抗酸性能不好控制等问题，本发明提供一种x60/x65级抗酸管线钢及其制备方法，能够降低生产制造成本、降低生产难度，提高合格率以及控制性能均匀性。
[0007]
技术方案：一种x60/x65级抗酸管线钢，其化学成分及质量百分含量如下：c：0.02~0.06%，si：0.10~0.20%，mn≤0.90%，al：0.020~0.050%，nb：0.060~0.080%，ti≤0.020%， cr≤0.30%，ni≤0.20%，cu≤0.40%，p≤0.012%，s≤0.002% ，n≤0.0060%，b≤0.0005%，mn+cr≤1.2%，其余为铁及不可避免的杂质元素。
[0008]
作为优选，其化学成分及质量百分含量如下：c：0.04~0.06%，si：0.15~0.16%，mn:0.76~0.79%，al：0.032~0.036%，nb：0.070~0.074%，ti：0.015~0.016%， cr：0.26~0.27%，ni：0.13~0.14%，cu：0.28~0.31%，p：0.008~0.010%，s：0.001% ，n：0.0019~0.0023%，b：0.0001%，其余为铁及不可避免的杂质元素，ceq：0.26~0.27%，pcm：0.12~0.14%。
[0009]
上述一种x60/x65级抗酸管线钢的制备方法，所述方法包括如下步骤：依次包括配制钢种成分、铁水kr预脱硫、转炉冶炼、lf精炼、rh真空处理、喂线、软搅拌、板坯连铸、板坯再加热、粗轧、中间坯待温冷却、精轧、钢板冷却、钢板矫直、下线堆冷出堆和超声探伤，其中，其中，配制钢种成分时，根据权利要求1所述的成分配制；铁水kr脱硫处理后，铁水s含量≤0.010％；lf精炼处理后，钢液s含量≤0.005％；rh真空处理后，钢中h含量小于2ppm；喂线阶段，喂入纯ca线300-500 m，并进行软搅拌，时间不小于12 min；板坯连铸阶段采用无氧化保护浇注，其中，中间包过热度控制在25
±
5℃，拉速1.4~1.6 m/min；板坯再加热阶段，温度
控制在1120～1220℃，在炉时间不小于1.0 min/mm；粗轧阶段，粗轧温度控制在≤1100℃，粗轧后中间坯厚度大于1.5倍钢板厚度；精轧阶段，精轧温度控制在980℃以下，终轧温度为≥820℃，精轧阶段总压缩比≥40%。
[0010]
作为优选，铁水kr脱硫处理后，铁水s含量0.005％；lf精炼处理后，钢液s含量0.002％；rh真空处理后，钢中h含量1.4~1.6ppm；喂线阶段，喂入纯ca线395-452 m，并进行软搅拌，时间13~13.5 min；板坯连铸阶段采用无氧化保护浇注，其中，中间包过热度控制在26~27℃，拉速1.4~1.6 m/min；板坯再加热阶段，温度控制在1178～1195℃，在炉时间不小于1.0 min/mm；粗轧阶段，粗轧温度控制在1045~1055℃，粗轧后中间坯厚度大于1.5倍钢板厚度；精轧阶段，精轧温度控制在968~980℃，终轧温度为835~850℃，精轧阶段总压缩比≥40%。
[0011]
作为优选，钢板冷却阶段，终冷温度为＜500℃，冷速控制＞30℃/s。
[0012]
作为优选，钢板冷却阶段，终冷温度为420~480℃，冷速控制30~33℃/s。
[0013]
作为优选，钢板冷却后，冷床上空冷至室温。
[0014]
有益效果：1.本发明成分设计不作ca/s的要求，降低冶炼难度；2.本发明针对目前现有的成分设计及制造方法存在成本较高，冶炼难度较大的问题，抗酸性能不好控制等问题，开发了一种易于冶炼和生产的x60/x65级抗酸管线钢的生产制造方法，其对于降低生产制造成本、降低生产难度，提高合格率以及控制性能均匀性，具有重要作用。
[0015]
附图说明
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图1 为本发明实施例3制得的厚度为18 mmx65ms的近表面金相组织图；图2为实施例3制得的厚度为18 mmx65ms 的厚度1/4的钢板金相组织图；图3为实施例3制得的厚度为18 mmx65ms 的厚度1/2的钢板金相组织图。
具体实施方式
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下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
[0018]
实施例1本实施例中，所述x60/x65级抗酸管线钢，其化学成分及质量百分含量如下： c：0.04%，si：0.15%，mn:0.79%，al：0.032%，nb：0.071%，ti：0.015%， cr：0.27%，ni：0. 14%，cu：0.31%，p：0.008%，s：0.001% ，n：0.0023%，b：0.0001%，其余为铁及不可避免的杂质元素，ceq：0.26%，pcm：0.12%。
[0019]
上述x60/x65级抗酸管线钢的制备方法，包括如下步骤：依次包括配制钢种成分、铁水kr预脱硫、转炉冶炼、lf精炼、rh真空处理、喂线、软搅拌、板坯连铸、板坯再加热、粗轧、中间坯待温冷却、精轧、钢板冷却、钢板矫直、下线堆冷出堆和超声探伤，其中，其中，配制钢种成分时，根据上述的成分配制；铁水kr脱硫处理后，铁水s含量0.005％；lf精炼处理后，钢液s含量0.002％；rh真空处理后，钢中h含量1.6ppm；喂线阶段，喂入纯ca线421 m，并进行软搅拌，时间13.5 min；板坯连铸阶段采用无氧化保护浇注，其中，中间包过热度控制在26℃，拉速1.4~1.6 m/min；板坯再加热阶段，温度控制在1195℃，在炉时间不小于1.0 min/mm；粗
轧阶段，粗轧温度控制在1050℃，粗轧后中间坯厚度大于1.5倍钢板厚度，中间坯厚度为40 mm；精轧阶段，精轧温度控制在975℃，终轧温度为835℃，精轧阶段总压缩比≥40%。钢板冷却阶段，终冷温度为480℃，冷速控制30℃/s。钢板冷却后，冷床上空冷至室温。
[0020]
实施例2本实施例中，所述x60/x65级抗酸管线钢，其化学成分及质量百分含量如下： c：0.05%，si：0.16%，mn: 0.78%，al：0.034%，nb：0.074%，ti：0.015%，cr：0.26%，ni：0.14%，cu：0.30%，p：0.008%，s：0.001% ，n：0.0019%，b：0.0001%，其余为铁及不可避免的杂质元素，ceq： 0.27%，pcm：0.13%。
[0021]
上述x60/x65级抗酸管线钢的制备方法，包括如下步骤：依次包括配制钢种成分、铁水kr预脱硫、转炉冶炼、lf精炼、rh真空处理、喂线、软搅拌、板坯连铸、板坯再加热、粗轧、中间坯待温冷却、精轧、钢板冷却、钢板矫直、下线堆冷出堆和超声探伤，其中，其中，配制钢种成分时，根据上述的成分配制；铁水kr脱硫处理后，铁水s含量0.005％；lf精炼处理后，钢液s含量0.002％；rh真空处理后，钢中h含量1.4 ppm；喂线阶段，喂入纯ca线395 m，并进行软搅拌，时间13.5 min；板坯连铸阶段采用无氧化保护浇注，其中，中间包过热度控制在26℃，拉速1.4~1.6 m/min；板坯再加热阶段，温度控制在1190℃，在炉时间不小于1.0 min/mm；粗轧阶段，粗轧温度控制在1045℃，粗轧后中间坯厚度大于1.5倍钢板厚度，中间坯厚度为50 mm；精轧阶段，精轧温度控制在980℃，终轧温度为843℃，精轧阶段总压缩比≥40%。钢板冷却阶段，终冷温度为450℃，冷速控制31℃/s。钢板冷却后，冷床上空冷至室温。
[0022]
实施例3本实施例中，所述x60/x65级抗酸管线钢，其化学成分及质量百分含量如下：c：0.06%，si：0.16%，mn:0.76%，al：0.036%，nb：0.070%，ti：0.016%， cr：0.26%，ni：0.13%，cu：0.28%，p：0.010%，s：0.001% ，n：0.0019%，b：0.0001%，其余为铁及不可避免的杂质元素，ceq：0.27%，pcm：0.14%。
[0023]
上述x60/x65级抗酸管线钢的制备方法，包括如下步骤：依次包括配制钢种成分、铁水kr预脱硫、转炉冶炼、lf精炼、rh真空处理、喂线、软搅拌、板坯连铸、板坯再加热、粗轧、中间坯待温冷却、精轧、钢板冷却、钢板矫直、下线堆冷出堆和超声探伤，其中，其中，配制钢种成分时，根据上述的成分配制；铁水kr脱硫处理后，铁水s含量0.005％；lf精炼处理后，钢液s含量0.002％；rh真空处理后，钢中h含量1.5 ppm；喂线阶段，喂入纯ca线452 m，并进行软搅拌，时间13 min；板坯连铸阶段采用无氧化保护浇注，其中，中间包过热度控制在27℃，拉速1.4~1.6 m/min；板坯再加热阶段，温度控制在1178℃，在炉时间不小于1.0 min/mm；粗轧阶段，粗轧温度控制在1055℃，粗轧后中间坯厚度大于1.5倍钢板厚度，中间坯厚度为35 mm；精轧阶段，精轧温度控制在968℃，终轧温度为850℃，精轧阶段总压缩比≥40%。钢板冷却阶段，终冷温度为420℃，冷速控制33℃/s。钢板冷却后，冷床上空冷至室温。
[0024]
实施例4本实施例中，所述x60/x65级抗酸管线钢，其化学成分及质量百分含量如下：c：0.02%，si：0.10%，mn≤0.90%，al：0.020%，nb：0.060%，ti≤0.020%， cr≤0.30%，ni≤0.20%，cu≤0.40%，p≤0.012%，s≤0.002% ，n≤0.0060%，b≤0.0005%，mn+cr≤1.2%，其余为铁及不可避免的杂质元素。
[0025]
上述x60/x65级抗酸管线钢的制备方法，包括如下步骤：依次包括配制钢种成分、
铁水kr预脱硫、转炉冶炼、lf精炼、rh真空处理、喂线、软搅拌、板坯连铸、板坯再加热、粗轧、中间坯待温冷却、精轧、钢板冷却、钢板矫直、下线堆冷出堆和超声探伤，其中，其中，配制钢种成分时，根据上述的成分配制；铁水kr脱硫处理后，铁水s含量≤0.010％；lf精炼处理后，钢液s含量≤0.005％；rh真空处理后，钢中h含量小于2ppm；喂线阶段，喂入纯ca线300 m，并进行软搅拌，时间不小于12 min；板坯连铸阶段采用无氧化保护浇注，其中，中间包过热度控制在20℃，拉速1.4 m/min；板坯再加热阶段，温度控制在1120℃，在炉时间不小于1.0 min/mm；粗轧阶段，粗轧温度控制在≤1100℃，粗轧后中间坯厚度大于1.5倍钢板厚度；精轧阶段，精轧温度控制在980℃以下，终轧温度为≥820℃，精轧阶段总压缩比≥40%。钢板冷却阶段，终冷温度为＜500℃，冷速控制＞30℃/s。
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实施例5本实施例中，所述x60/x65级抗酸管线钢，其化学成分及质量百分含量如下：c：0.06%，si：0.20%，mn≤0.90%，al：0.050%，nb：0.080%，ti≤0.020%， cr≤0.30%，ni≤0.20%，cu≤0.40%，p≤0.012%，s≤0.002% ，n≤0.0060%，b≤0.0005%，mn+cr≤1.2%，其余为铁及不可避免的杂质元素。
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上述x60/x65级抗酸管线钢的制备方法，包括如下步骤：依次包括配制钢种成分、铁水kr预脱硫、转炉冶炼、lf精炼、rh真空处理、喂线、软搅拌、板坯连铸、板坯再加热、粗轧、中间坯待温冷却、精轧、钢板冷却、钢板矫直、下线堆冷出堆和超声探伤，其中，其中，配制钢种成分时，根据上述的成分配制；铁水kr脱硫处理后，铁水s含量≤0.010％；lf精炼处理后，钢液s含量≤0.005％；rh真空处理后，钢中h含量小于2ppm；喂线阶段，喂入纯ca线500 m，并进行软搅拌，时间不小于12 min；板坯连铸阶段采用无氧化保护浇注，其中，中间包过热度控制在30℃，拉速1.6 m/min；板坯再加热阶段，温度控制在1220℃，在炉时间不小于1.0 min/mm；粗轧阶段，粗轧温度控制在≤1100℃，粗轧后中间坯厚度大于1.5倍钢板厚度；精轧阶段，精轧温度控制在980℃以下，终轧温度为≥820℃，精轧阶段总压缩比≥40%。钢板冷却阶段，终冷温度为＜500℃，冷速控制＞30℃/s。
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实施例1~3冶炼炉次及母板轧制工艺过程控制参数参见表1，冶炼炉次熔炼成分参见表2，热轧母板的力学性能参见表3，实施例1~3制备的钢板的规格尺寸参见见表4。
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表1：实施例1~3冶炼炉次及母板轧制工艺过程控制参数表2：实施例1~3冶炼炉次熔炼成分
注：表中少量v、mo默认为杂质表3：实施例1~3热轧母板的力学性能： 表4：实施例1~3的钢板尺寸规格实施例3制备的钢板组织照片参见图1-3，图1为近表面钢板组织照片，图2为厚度为1/4时钢板组织照片，图3为厚度为1/2时钢板组织照片，从图中可以看出实施例获得以少量块状铁素体+针状铁素体为主的单相组织，没有明显的组织偏析带及硬相组织，具有良好的组织均匀性，可避免氢原子在集体中的富集，因而具有良好的抗酸性能。